CN1842371A - 紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用 - Google Patents

紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN1842371A
CN1842371A CNA2004800086971A CN200480008697A CN1842371A CN 1842371 A CN1842371 A CN 1842371A CN A2004800086971 A CNA2004800086971 A CN A2004800086971A CN 200480008697 A CN200480008697 A CN 200480008697A CN 1842371 A CN1842371 A CN 1842371A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
titanium dioxide
photochemical catalyst
crystal
ultraviolet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800086971A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1842371B (zh
Inventor
垰田博史
加藤薰一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WAY International Corporation
PHOTO CATALYTIC MATERIALS Inc
Original Assignee
PHOTO CATALYTIC MATERIALS Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PHOTO CATALYTIC MATERIALS Inc filed Critical PHOTO CATALYTIC MATERIALS Inc
Publication of CN1842371A publication Critical patent/CN1842371A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1842371B publication Critical patent/CN1842371B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • A61L9/205—Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/036—Precipitation; Co-precipitation to form a gel or a cogel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

本发明提供紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用，本发明涉及形成薄膜的二氧化钛光催化剂的晶体尺寸为5nm～50nm，吸光波长峰在200nm～300nm的区域内，膜厚为0.1～1.0微米的透明薄膜二氧化钛光催化剂，上述光催化剂的特征在于：形成薄膜的二氧化钛的晶体形状是纺锤形晶体和立方形晶体的混合状态，本发明涉及一种过滤器，其特征在于：作为基材，使用以碳化硅(SiC)、非晶态二氧化硅(SiO2)或二氧化硅作为主要成分的无机纸或者以活性炭、沸石或海泡石作为主要成分的无机纸，以及本发明涉及一种空气除菌净化装置，其特征在于：使上述过滤器和杀菌紫外线灯组合。

Description

紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用
技术领域
本发明涉及紫外线响应型薄膜光催化剂，更具体地说，涉及在杀菌紫外线波长区域内具有波长吸收峰的紫外线响应型光催化剂。
本发明提供上述光催化剂，同时提供能够最大限度发挥利用杀菌紫外线波长(253.7nm)的杀菌紫外线灯产生的杀菌作用和在该波长区域内具有波长吸收峰的光催化剂产生的作用这两个特性的高性能除菌净化装置。
背景技术
从前，以锐钛矿型氧化钛等为代表的光催化剂利用紫外线照射于表面时产生的羟自由基、超氧化物阴离子等自由基物质而被用作例如具有醛类等有害物质的去除、由恶臭防止法规定的恶臭物质的除臭分解、防污、灭菌等功能的环境净化材料等。多数氧化物能够用作光催化剂，一般来说，大多情况下氧化钛被用作光催化剂的一种，它具有锐钛矿型、金红石型、板钛矿型3种晶体和无定形体，其中，光催化活性大的锐钛矿型氧化钛被广泛地应用。至今已经开发了很多利用该光催化剂的产品，举不胜举，作为利用氧化钛的光催化作用而试图防止杂菌繁殖的例子，例如，可以列举如下所述的杂菌繁殖防止体，其特征在于：把由钛的醇盐制备的二氧化钛溶胶涂敷于基板上后，通过烧结，将氧化钛膜覆盖至基板上(参考JP-2883761号说明书)。
一般来说，锐钛矿型的二氧化钛光催化剂由388nm的波长开始便成为激发有效区域，对于350nm至365nm的紫外线区域的波长显示出吸光峰，以300nm作为吸收极限。与此相对，对于细菌或病毒等微生物最有效的杀菌紫外线波长是253.7nm。因此，即使使用杀菌紫外线灯，也未必能够有效地激发光催化剂，另一方面，为了通过光催化剂抑制细菌的繁殖而不能利用杀菌紫外线，因此，一般来说，光催化剂存在不适于杀菌，只能够起到抗菌作用的问题。
发明内容
在这样的情况下，本发明者们鉴于上述现有技术，立足于如下考虑：如果能够利用杀菌紫外线波长(253.7nm)，并且能够制造在该区域内具有激发有效波长区域的光催化剂，就能够最大限度地利用杀菌紫外线灯产生的杀菌作用和光催化剂产生的杀菌作用这两个特性，重复进行各种研究，结果发现通过以具有特定的结晶形状的薄膜形式形成二氧化钛光催化剂而制得在上述杀菌紫外线波长区域具有激发有效波长区域的新型光催化剂，并进一步进行重复研究，从而完成本发明。
即，本发明目的在于提供通过上述杀菌紫外线波长(253.7nm)激发的新型光催化剂。
另外，本发明目的还在于提供如下新技术：通过以具有特定结晶形状的薄膜形式使用二氧化钛光催化剂，以上述杀菌紫外线波长激发光催化剂，能够在相同的波长区域内发挥杀菌紫外线灯产生的杀菌作用和二氧化钛产生的光催化作用。
此外，本发明目的还在于提供通过以具有特定的结晶形状的薄膜形式形成锐钛矿型二氧化钛光催化剂，并且杀菌紫外线波长成为波长吸收峰的薄膜光催化剂。
用于解决上述课题的本发明由以下技术手段构成。
(1)透明薄膜二氧化钛光催化剂，其特征在于：形成薄膜的二氧化钛光催化剂的结晶尺寸为5nm～50nm，吸收波长峰在200nm～300nm的区域内，膜厚为0.1～1.0微米。
(2)上述(1)所述的光催化剂，其特征在于：形成薄膜的二氧化钛的结晶形状是纺锤形晶体和立方形晶体的混合状态。
(3)上述(2)所述的光催化剂，其特征在于：上述晶系以混合比4∶11的比例分散于水或醇中。
(4)过滤器，其特征在于：上述(1)～(3)任一项所述的在200nm～300nm的区域内具有吸光波长峰的光催化剂被涂敷于基材的表面。
(5)上述(4)所述的过滤器，其特征在于：作为基材，使用以碳化硅(SiC)、非晶态二氧化硅(SiO2)作为主要成分的无机纸或者以活性炭、沸石或海泡石作为主要成为的无机纸。
(6)上述(4)所述的过滤器，其特征在于：在将基材成型为波纹状的过滤器的表面上将吸光波长峰位于200nm～300nm的区域内的光催化剂涂成薄膜。
(7)空气除菌净化装置，其特征在于：使上述(4)所述的过滤器和杀菌紫外线灯组合。
(8)上述(7)所述的空气除菌净化装置，其特征在于：与紫外线灯平行并在距离5mm～15mm的范围内配置2种以上的过滤器。
(9)上述(7)所述的空气除菌净化装置，其特征在于具有如下空气传递路径：不是直接与过滤器面正交地接受被过滤器抽吸的空气，而是沿着过滤器内面朝向外表面或者沿着外表面朝向内面接受。
下面，对本发明进行更详细地说明。
本发明的紫外线响应型二氧化钛光催化剂在紫外线波长274nm～285nm附近具有紫外线吸收峰。作为光催化剂使用的二氧化钛的晶型是纺锤形(参照图2)，可以是纺锤形晶体和立方形晶体的混合状态，晶体粒径优选由5nm～50nm构成。纺锤形晶体和立方形晶体的混合比最佳为4∶11。
本发明的光催化剂优选形成薄膜，为膜厚0.1～1.0微米的透明薄膜。作为形成该薄膜的基材，优选使用由以碳化硅(SiC)、非晶态二氧化硅(SiO2)作为主要成分的无机纸或者以活性炭、沸石或海泡石作为主要成分的无机纸构成的过滤器部件，但并不局限于此，只要是与这些相同效果的材料，都可以同样地培养。作为上述基材的形状，优选列举例如波纹、蜂窝式过滤器、由氮化硅的3维骨架结构构成的陶瓷过滤器，但并不限于这些。
本发明可以通过组合上述过滤器和杀菌紫外线灯而形成空气除菌净化装置。在这种情况下，优选与紫外线灯平行且在距离5mm～15mm的范围内配置2种以上的上述过滤器部件，可以根据装置的大小、种类等任意地对这些进行设计。另外，优选设置如下空气传送路径：不是直接与过滤器面正交地接受被过滤器抽吸的空气，而是沿着过滤器内面朝向外表面或者沿着外表面朝向内面接受。本发明的空气除菌净化装置的特征在于：含有上述过滤器和紫外线灯作为必需的构成要素，关于其他的手段，可以使用构成通常的空气除菌净化装置的合适手段，其构成没有特别的限制。
杀菌紫外线灯的光谱分布如图1所示，在波长253.7nm处具有峰。并且，以前的锐钛矿型的二氧化钛光催化剂如图2B所示，由388nm的波长开始便成为激发有效区域，对于350nm至365nm的紫外线区域的波长显示出吸光峰，以300nm作为吸收极限。与此相对，本发明的紫外线响应型二氧化钛光催化剂如图2A所示，在杀菌紫外线波长(253.7nm)的区域内具有吸光峰。另外，本申请发明的紫外线响应型二氧化钛光催化剂如图3所示由纺锤形晶体构成。这样，本发明的光催化剂可以通过下述的实施例中具体表示的制造方法重复制造，其吸收曲线与以前的二氧化钛光催化剂完全不同，其最大的特征在于：在杀菌紫外线波长253.7nm的区域内具有吸光峰。本发明的光催化剂优选例如用作杀菌净化以及除臭过滤器材料。
在本发明中，光催化剂薄膜优选通过如下过程形成：以规定的膜厚在基材上涂布下述实施例中制造的溶胶，进行烧成。
附图说明
图1表示杀菌紫外线灯的光谱能量分布。
图2表示紫外线响应型光催化剂的吸光曲线。
图3表示光催化剂晶体的透射电子显微镜照片。
具体实施方式
下面，基于实施例具体地描述本发明，但是，本发明并不受以下实施例的任何限制。
实施例1
(1)光催化剂的制造
向制备容器(敞口2L烧杯)中装入750ml蒸馏水，使用Φ140的叶片，以约400rpm的速度进行剧烈搅拌。向125ml TPT(三菱瓦斯化学)中添加20ml 2-丙醇(和光纯药)而制得混合溶液，以5ml/min的速度向制备容器滴加上述混合溶液。滴加结束后，立刻添加7ml浓硝酸(和光纯药)。就这样在80℃下搅拌10小时，进行水解。此时同时蒸馏除去2-丙醇。起初溶液浑浊，随着水解进行，逐渐出现苍白的透明感。结束时的容量是初期容量的1/3左右。接着，将所得溶液在高压釜中放置6小时。将此时的温度设定为115℃以上。结束后，内含物凝胶化，于是利用混合机进行搅拌。此时溶胶TiO2含量变成14.7wt％。将所得产物作为溶胶A。
向制备容器(敞口SUS容器Φ200×270)中放入177.8ml 35％的过氧化氢(三菱瓦斯化学)，使用Φ140的叶片，以约600rpm的速度剧烈搅拌。这时一次添加TPT(三菱瓦斯化学)11.1mL。此时，引起剧烈的热反应，醇便挥发。挥发结束后，将旋转速度降至约200rpm后，添加782.5ml的蒸馏水，接着，添加122.3ml的35％过氧化氢。在这样的状态下，搅拌0.5h后，添加31.5ml的1N氢氧化钠溶液。出现约1100ml的黄色粘性液体或者凝胶体。将所得物质在高压釜中放置6小时。将此时的温度设定为110℃以上。结束时的容量相对于约920ml的初始量减少至约75％。此时溶胶的Ti含量变成1.96wt％，TiO2含量变成3.28wt％。在此，以15ml/min的速度向产生的溶胶中滴加溶胶A，使pH为6.5～7.5。比例大致为重量比93∶7。将生成的物质密封放置12小时。最初是淡黄色的液体，但是，产生白色沉淀。在该状态下完成，此时TiO2含量变成4.26wt％。所得光催化剂的吸光曲线示于图1，另外，光催化剂晶体的透射电子显微镜照片示于图2。
实施例2
利用过滤器，检验与杀菌紫外线灯组合而制造的装置的杀菌能力。
作为菌种，使用Mycobacterium bovis BCG Tokyo株式会社，2.1×107CFU/ml×10ml的喷雾实验结束后，将用于收集细菌、检测的“Paper HEPA Filter”浸渍于Middlebrook 7H9液体培养基中，进行1分钟的超声波处理。之后，同样使用Middlebrook 7H9液体培养基分别制作稀释10倍的一系列产物，分别将各稀释系列的0.1ml/片接种至2片“Middlebrook 7H10琼脂平板培养基”上。在37℃下，在各液体培养基、琼脂平板培养基上继续培养4星期。其结果示于表1。
结果如下，在“位于细菌的培养呈现阳性的实验分区4中的2次实验”中，由“Paper HEPA Filter”检测喷雾菌量(平均2.1×107CFU/ml)的1/1000以下的细菌数(3.4～3.7×103CFU/ml)。其结果表明，即使单独利用“空气杀菌机プレサント”的“蜂窝式元件”，也具有发挥相当高效的“集菌/集尘效果”的性能。
表1
  实验条件   使用过滤器   喷雾时间   细菌培养结果   备注
  1   光催化剂+紫外线   强风   No.327   14分钟   (-)、(-)
  1   光催化剂+紫外线   中强风   No.327   14分钟   (-)、(-)
  2   光催化剂+紫外线   中强风   No.2   14分钟   (-)、(-)
  光催化剂+紫外线   中强风   No.2   14分钟   (-)、(-)
  3   光催化剂+紫外线   强风   No.2   14分钟   (-)、(-)
  光催化剂+紫外线   强风   No.2   14分钟   (-)、(-)
  4   光催化剂+没有光源   强风   No.2   14分钟   (+)、(+)   有中断
  光催化剂+没有光源   强风   No.2   14分钟   (+)、(+)
实施例3
为了利用过滤器检验与杀菌紫外线灯组合而制造的装置的杀菌能力，进行除菌能力实验。其结果示于表2。
表2
  大肠菌   关闭紫外线光源   打开紫外线光源
  测定次数   注入菌数×109cfu/ml   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％
  1   1.875   132±1.6   78±0.5   40.91   124±1.5   32±0.5   99.97
  2   1.875   124±2.0   74±1.0   40.32   126±2.0   38±0.5   99.97
  3   1.875   124±1.5   82±1.0   33.87   128±1.4   45±0.5   99.96
  黄色葡萄球菌   关闭紫外线光源   打开紫外线光源
  测定次数   注入菌数×109cfu/ml   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％
  1   1.754   120±1.5   88±0.5   26.67   115±1.5   16±0.5   99.99
  2   1.754   128±2.2   74±2.0   42.19   126±2.0   22±0.5   99.98
  3   1.754   114±1.8   82±1.0   28.07   124±1.6   13±0.5   99.99
  沙雷氏菌   关闭紫外线光源   打开紫外线光源
  测定次数   注入菌数×109cfu/ml   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％   上游回收菌数×105cfu/ml   下游回收菌数×105cfu/ml   除去率％
  1   1.540   120±1.6   96±0.5   25.00   132±1.0   13±0.5   99.99
  2   1.540   138±1.5   88±1.0   36.23   136±1.0   17±0.5   99.99
  3   1.540   132±1.4   92±1.0   30.30   128±0.5   18±0.5   99.99
  流感病毒   关闭紫外线光源   打开紫外线光源
  测定次数   注入菌数TCID50/ml   上游回收菌数TCID50/ml   下游回收菌数TCID50/ml   除去率％   上游回收菌数TCID50/ml   下游回收菌数TCID50/ml   除去率％
  1   107.4   105.38   105.28   20.57   105.38   102.38   99.90
  2   107.4   105.32   105.23   18.72   105.34   102.56   99.83
  3   107.4   105.36   105.18   33.93   105.34   102.51   99.85
如上详细所述，本发明涉及紫外线响应型光催化剂及其用途，通过本发明，可以获得下列效果：(1)通过以具有特定晶体形状的薄膜形式形成二氧化钛光催化剂，可以制造杀菌紫外线波长成为波长吸收峰的光催化剂；(2)可以提供在杀菌紫外线波长区域具有吸光波长峰的光催化剂；(3)通过组合杀菌紫外线灯和上述紫外线响应型光催化剂，可以提供最大限度利用杀菌紫外线灯的杀菌作用和光催化剂作用的新型杀菌方法以及装置；(4)可以提供利用上述杀菌方法以及装置的空气除菌净化装置。

Claims (9)

1、透明薄膜二氧化钛光催化剂，其中，形成薄膜的二氧化钛光催化剂的晶体尺寸为5nm～50nm，吸光波长峰在200nm～300nm的区域内，膜厚为0.1～1.0微米。
2、如权利要求1所述的光催化剂，其特征在于：形成薄膜的二氧化钛的晶体形状是纺锤形晶体和立方形晶体的混合状态。
3、如权利要求2所述的光催化剂，其特征在于：上述晶系以混合比4∶11的比例分散于水或醇中。
4、过滤器，其特征在于：权利要求1～3任一项所述的在200nm～300nm的区域内具有吸光波长峰的光催化剂被涂敷于基材的表面。
5、如权利要求4所述的过滤器，其特征在于：作为基材，使用以碳化硅(SiC)、非晶态二氧化硅(SiO2)二氧化硅作为主要成分的无机纸或者以活性炭、沸石或海泡石作为主要成分的无机纸。
6、如权利要求4所述的过滤器，其特征在于：在将基材成型为波纹状的过滤器的表面上将吸光波长峰位于200nm～300nm的区域内的光催化剂涂布成薄膜。
7、空气除菌净化装置，其特征在于：使权利要求4所述的过滤器和杀菌紫外线灯组合。
8、如权利要求7所述的空气除菌净化装置，其特征在于：与紫外线灯平行地、并在距离5mm～15mm的范围内配置2种以上的过滤器。
9、如权利要求7所述的空气除菌净化装置，其特征在于具有如下空气传送路径：不是直接与过滤器面正交地接受被过滤器抽吸的空气，而是沿着过滤器内面朝向外表面或者沿着外表面朝向内面接受空气。
CN2004800086971A 2003-04-04 2004-04-02 紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用 Expired - Fee Related CN1842371B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP102343/2003 2003-04-04
JP2003102343A JP4303507B2 (ja) 2003-04-04 2003-04-04 紫外線応答型薄膜光触媒とその応用
PCT/JP2004/004874 WO2004089544A1 (ja) 2003-04-04 2004-04-02 紫外線応答型薄膜光触媒とその応用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1842371A true CN1842371A (zh) 2006-10-04
CN1842371B CN1842371B (zh) 2011-05-25

Family

ID=33156797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004800086971A Expired - Fee Related CN1842371B (zh) 2003-04-04 2004-04-02 紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20060275187A1 (zh)
EP (1) EP1611953A4 (zh)
JP (1) JP4303507B2 (zh)
KR (1) KR101152767B1 (zh)
CN (1) CN1842371B (zh)
AU (1) AU2004228833B2 (zh)
CA (1) CA2521168A1 (zh)
HK (1) HK1096056A1 (zh)
NZ (1) NZ542719A (zh)
TW (1) TWI286995B (zh)
WO (1) WO2004089544A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4526029B2 (ja) * 2005-03-29 2010-08-18 大日本印刷株式会社 光触媒組成物および光触媒含有層
FR2952541A1 (fr) * 2009-11-17 2011-05-20 Photosil Appareils de traitement de l'air interieur par photocatalyse, de haute efficacite, de tres faible perte de charge et sans entretien
KR102101220B1 (ko) 2015-02-26 2020-04-17 (주)엘지하우시스 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터
KR102374224B1 (ko) 2020-06-02 2022-03-15 주식회사 본플러스 조도변화에 따라 살균기능이 발휘되는 소지품 보관용 살균함

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2889778B2 (ja) * 1992-11-20 1999-05-10 工業技術院長 水浄化法
JP3844823B2 (ja) * 1996-01-22 2006-11-15 財団法人石油産業活性化センター 光触媒、光触媒の製造方法および光触媒反応方法
US6135838A (en) * 1998-10-07 2000-10-24 Chung Shan Institute Of Science And Technology Method of making UV lamp for air cleaning
CN1187097C (zh) * 1999-07-19 2005-02-02 三井造船株式会社 净化含氧气体的方法和设备
JP2002241130A (ja) 2001-02-09 2002-08-28 Japan Atom Energy Res Inst 酸化チタン超薄膜の作製法
JP2003001116A (ja) * 2001-06-20 2003-01-07 Daikin Ind Ltd 光触媒およびその製造方法ならびにそれを備える空気清浄機

Also Published As

Publication number Publication date
NZ542719A (en) 2010-01-29
HK1096056A1 (en) 2007-05-25
CN1842371B (zh) 2011-05-25
EP1611953A1 (en) 2006-01-04
TWI286995B (en) 2007-09-21
US20060275187A1 (en) 2006-12-07
CA2521168A1 (en) 2004-10-21
JP4303507B2 (ja) 2009-07-29
TW200502174A (en) 2005-01-16
WO2004089544A1 (ja) 2004-10-21
EP1611953A4 (en) 2009-12-02
KR20070084637A (ko) 2007-08-27
JP2004305883A (ja) 2004-11-04
KR101152767B1 (ko) 2012-06-18
AU2004228833B2 (en) 2009-12-24
AU2004228833A1 (en) 2004-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fu et al. Anatase TiO2 nanocomposites for antimicrobial coatings
CN1218634C (zh) 具有高杀菌光活性介孔二氧化钛薄膜的制备方法
Hajipour et al. Surface modification of TiO2 nanoparticles with CuO for visible-light antibacterial applications and photocatalytic degradation of antibiotics
KR100687560B1 (ko) 크리닝제 및 크리닝 방법
Srinivasan et al. Bactericidal and detoxification effects of irradiated semiconductor catalyst, TiO 2
AU2012242454B2 (en) Composition and method to form a self decontaminating surface
CN109224878A (zh) 一种空气净化用复合抗菌膜及制备方法
KR101265781B1 (ko) 결정질 이산화티타늄 코어-비정질 이산화티타늄 쉘 형태의 이산화티타늄 광촉매, 그 제조방법 및 상기 이산화티타늄 광촉매를 포함한 친수성 코팅제
Puri et al. Water remediation using titanium and zinc oxide nanomaterials through disinfection and photo catalysis process: A review
US9669128B2 (en) Process for producing TiO2 based photocatalytic coating, the TiO2 photocatalytic coating obtained by the process, and articles with TiO2 based photocatalytic coating applied thereon
EP4081340A1 (en) Method for manufacturing a photocatalytic device, photocatalytic device, photocatalytic composition and gas depolluting apparatus
JPH09276706A (ja) 光触媒粒子及びその製造方法
CN1842371A (zh) 紫外线响应型薄膜光催化剂及其应用
CN1197662C (zh) 在陶瓷表面上形成金属复合二氧化钛纳米粒子膜的方法
CN114130188B (zh) 空气净化复合材料的制备方法及空气净化复合材料
CN1325414C (zh) 一种能杀菌和自洁净的涂掺杂锌的二氧化钛薄膜的玻璃
Aziz et al. Recent progress on development of TiO2 thin film photocatalysts for pollutant removal
CN110564185B (zh) 乳胶漆涂层表面用可见光光催化功能处理液及其制备方法
Azize Antibacterial Activity of Titanium Dioxide (Tio2) Doped with H2O2 against staphylococcus aureus Human pathogen in aqueos solution
JP3864223B2 (ja) 環境材料の製造方法
CN103892643A (zh) 光触媒碗及其制作方法
Gunawardana et al. Process for producing TiO 2 based photocatalytic coating, the TiO 2 photocatalytic coating obtained by the process, and articles with TiO 2 based photocatalytic coating applied thereon
CN1458194A (zh) 纳米二氧化钛溶胶涂料及其制法和用途
Lipenskaa et al. Inactivation of the yeast Candida glabrata on titanium dioxide printed layers
Yuk Bactericidal Effect of Titanium Dioxide Thin Film Photocatalysts

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1096056

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WAY INTERNATIONAL CO., LTD.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20110726

Address after: Aichi

Co-patentee after: WAY International Corporation

Patentee after: Photo Catalytic Materials Inc.

Address before: Aichi

Patentee before: Photo Catalytic Materials Inc.

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1096056

Country of ref document: HK

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110525

Termination date: 20140402