DE602004013002T2 - Einen katalysator und eine lichtquelle umfassendes luftreinigungssystem - Google Patents

Einen katalysator und eine lichtquelle umfassendes luftreinigungssystem Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Manganoxid/Titandioxid-Fotokatalysator/Thermokatalysator-Beschichtung, die gasförmige Verunreinigungen einschließlich flüchtiger organischer Verbindungen, die an der Oberfläche adsorbieren, oxidiert und Ozon, das an der Oberfläche adsorbiert, zersetzt, um Kohlendioxid, Wasser und andere Substanzen zu bilden.
  • Innenraumluft kann Spurenmengen von Verunreinigungen enthalten, wozu Ozon und flüchtige organische Verbindungen wie Formaldehyd, Toluol, Propanal, Buten und Acetaldehyd gehören. Absorbierende Luftfilter, wie Aktivkohle, wurden verwendet, um diese Verunreinigungen aus der Luft zu entfernen. Wenn Luft durch den Filter strömt, blockiert der Filter den Durchgang der Verunreinigungen, wobei er es von Verunreinigungen freier Luft erlaubt, aus dem Filter zu strömen. Ein Nachteil bei der Verwendung von Filtern ist, dass sie den Durchgang von Verunreinigungen einfach blockieren und sie nicht zerstören. Zusätzlich sind Luftfilter nicht wirkungsvoll für ein Abblocken von Ozon.
  • JP-A-6205930 offenbart einen Gasreiniger mit einem Katalysator aus mehreren Oxiden. US 2002/0 170 815 offenbart einen Gasreiniger mit einem Fotokatalysator und einem Ozon-zersetzenden Katalysator.
  • Titandioxid wurde als ein Fotokatalysator in einem Luftreiniger zur Zerstörung von Verunreinigungen verwendet. Wenn das Titandioxid mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, werden Photonen von dem Titandioxid absorbiert, wobei ein Elektron aus dem Valenzband in das Leitungsband befördert wird, wodurch in dem Valenzband ein Loch erzeugt wird und in dem Leitungsband ein Elektron hinzugefügt wird. Das beförderte bzw. angehobene Elektron reagiert mit Sauerstoff, und das in dem Valenzband zurück bleibende Loch reagiert mit Wasser, wobei reaktive Hydroxylradikale gebildet werden. Wenn eine Verunreinigung auf dem Titandioxid-Katalysator adsorbiert, greifen die Hydroxylradikale die Verunreinigungen an und oxidieren sie zu Wasser, Kohlendioxid und anderen Substanzen.
  • Fotokatalytisch ist Titandioxid allein weniger wirkungsvoll bei der Zersetzung von Ozon. Ozon (O3) ist ein Schadstoff, der von Geräten freigesetzt wird, die üblicherweise am Arbeitsplatz zu finden sind, wie Kopierern, Druckern, Scannern, etc. Ozon kann Übelkeit und Kopfschmerzen verursachen, und eine längere Ozon-Exposition kann die Nasenschleimhäute beschädigen, was Atemprobleme verursacht. Die OSHA (Anmerkung des Übersetzers: Occupational Safety and Health Administration – Amt für Arbeitsschutz und Gewerbehygiene) hat für Ozon eine zulässige Expositionsgrenze (PEL – permissible exposure limit) von 0,08 ppm über einen Zeitraum von 8 h festgesetzt.
  • Ozon ist ein thermodynamisch instabiles Molekül und zersetzt sich bis zu Temperaturen von 250°C sehr langsam. Bei Umgebungstemperaturen ist Manganoxid wirkungsvoll bei der Zersetzung von Ozon, indem es die Oxidation von Ozon zu adsorbierten Oberflächen-Sauerstoffatomen erleichtert. Diese adsorbierten Sauerstoffatome vereinigen sich dann mit Ozon unter Bildung einer adsorbierten Peroxid-Spezies, die als molekularer Sauerstoff desorbiert.
  • Daher gibt es einen Bedarf an einer Fotokatalysator/Thermokatalysator-Beschichtung, die gasförmige Verunreinigungen, wozu flüchtige organische Verbindungen gehören, die auf der fotokatalytischen Oberfläche adsorbieren; oxidiert und Ozon, das an der fotokatalytischen Oberfläche adsorbiert, zersetzt, um Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasser und andere Substanzen zu bilden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftreinigungssystem, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist, bereitgestellt. Zumindest in ihren bevorzugten Ausführungsformen reinigt eine fotokatalytische/thermokatalytische Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung auf einem Substrat die Luft, indem sie beliebige Verunreinigungen, die auf der Beschichtung adsorbieren, zu Wasser, Kohlendioxid und anderen Substanzen oxidiert.
  • Ein Gebläse zieht Luft in ein Luftreinigungssystem. Die Luft strömt durch einen offenen Durchlass oder Kanal einer Wabe. Die Oberfläche der Wabe ist mit der Manganoxid/Titan-Beschichtung beschichtet. Eine zwischen aufeinander fol genden Waben angebrachte Ultraviolettlichtquelle aktiviert die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung.
  • Wenn Photonen des Ultraviolettlichts von der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung absorbiert werden, werden reaktive Hydroxylradikale gebildet. Wenn eine Verunreinigung wie eine flüchtige organische Verbindung auf der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung adsorbiert wird, greift das Hydroxylradikal die Verunreinigung an, wobei es der Verunreinigung ein Wasserstoffatom entzieht und die flüchtigen organischen Verbindungen zu Wasser, Kohlendioxid und anderen Substanzen oxidiert.
  • Bei Raumtemperatur zersetzt die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung Ozon zu Sauerstoff gleichzeitig mit einer Oxidation schädlicher flüchtiger organischer Verbindungen. Wenn Ozon an der Beschichtung adsorbiert, setzt das Manganoxid die Energieschwelle, die für die Ozon-Zersetzung erforderlich ist, herab, wobei das Ozon zu molekularem Sauerstoff zersetzt wird. Zusätzlich verringern die Manganoxid-Partikel auf der Oberfläche des Titandioxids die Rekombinationsrate der Elektronen und der Löcher, was die fotokatalytische Aktivität der Beschichtung erhöht. Die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung wirkt gleichzeitig sowohl als ein Fotokatalysator als auch als ein Thermokatalysator.
  • Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen am besten verstanden werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für Fachleute aus der folgenden genauen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform deutlich werden. Die Zeichnungen, die die genaue Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden:
  • 1 veranschaulicht schematisch eine geschlossene Umgebung, wie ein Gebäude, ein Fahrzeug oder eine andere Konstruktion, die einen Innenraum und ein HVAC-System (Anmerkung des Übersetzers: Heating Ventilating Air Conditioning System – Beheizungs-Belüftungs-Klimatisierungssystem) enthält;
  • 2 veranschaulicht schematisch das Luftreinigungssystem der vorliegenden Erfindung;
  • 3 veranschaulicht schematisch die Wabe des Luftreinigungssystems; und
  • 4 veranschaulicht schematisch ein Verfahren zur Herstellung des Manganoxid/Titandioxid-Fotokatalysator/Thermokatalysators der vorliegenden Erfindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 veranschaulicht schematisch ein Gebäude, ein Fahrzeug oder eine andere Konstruktion 10 mit einem Innenraum 12, wie einem Zimmer, einem Büro oder einer Fahrzeugkabine, wie einem Auto, Zug, Bus oder Flugzeug. Ein HVAC-System 14 heizt oder kühlt den Innenraum 12. Luft in dem Innenraum 12 wird über einen Weg 16 in das HVAC-System 14 gezogen. Das HVAC-System 14 verändert die Temperatur der aus dem Innenraum 12 gezogenen 16 Luft. Wenn das HVAC-System 14 im Kühlmodus arbeitet, wird die Luft gekühlt. Wenn das HVAC-System 14 alternativ im Heizmodus arbeitet, wird die Luft erhitzt. Die Luft wird dann durch einen Weg 18 in den Innenraum 12 zurückgeführt, was die Temperatur der Luft in dem Innenraum 12 verändert.
  • 2 veranschaulicht schematisch ein Luftreinigungssystem 20, das verwendet wird, um die Luft in dem Gebäude oder Fahrzeug 10 durch Oxidieren von Verunreinigungen wie flüchtigen organischen Verbindungen und halbflüchtigen organischen Verbindungen, zu Wasser, Kohlendioxid und anderen Substanzen zu reinigen. Die Verunreinigungen können Aldehyde Ketone, Alkohole, Aromaten, Alkene oder Alkane sein. Das Luftreinigungssystem 20 zersetzt auch Ozon zu Sauerstoff. Das Luftreinigungssystem 20 kann Luft reinigen, bevor sie entlang dem Weg 16 in das HVAC-System 14 gezogen wird, oder es kann Luft, die das HVAC-System 14 verlässt, reinigen, bevor sie entlang dem Weg 18 in den Innenraum 12 des Gebäudes oder Fahrzeugs 10 geblasen wird. Das Luftreinigungssystem 20 kann auch eine selbständige Einheit sein, die nicht mit einem HVAC-System 14 verwendet wird.
  • Ein Gebläse 34 zieht Luft durch einen Einlass 22 in das Luftreinigungssystem 20. Die Luft strömt durch einen Partikelfilter 24, der Staub oder irgendwelche anderen großen Partikel durch Blockieren der Strömung dieser Partikel herausfiltert. Die Luft strömt dann durch ein Substrat 28 wie eine Wabe. In einem Beispiel ist die Wabe 28 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. 3 veranschaulicht schematisch eine Vorderansicht der Wabe 28 mit einer Mehrzahl hexagonaler offener Durchlasse oder Kanäle 30. Die Oberflächen der Mehrzahl offener Durchlasse 30 sind mit einer fotokatalytischen/thermokatalytischen Manganoxid/Titandioxid (MnOx/TiO2)-Beschichtung 40 beschichtet. Bei Aktivierung mit Ultraviolettlicht oxidiert die Beschichtung 40 flüchtige organische Verbindungen, die auf der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 adsorbieren. Wie unten erläutert wird, werden Verunreinigungen, die auf der Oberfläche der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 adsorbiert sind, zu Kohlendioxid, Wasser und anderen Substanzen oxidiert, wenn Luft durch die offenen Durchlasse 30 der Wabe 80 strömt.
  • Eine zwischen aufeinander folgenden Waben 28 angebrachte Lichtquelle 32 aktiviert die fotokatalytische Beschichtung 40 auf der Oberfläche der offenen Durchlasse 30. Wie gezeigt, wechseln die Waben 28 und die Lichtquelle 32 in dem Luftreinigungssystem 20 ab. Das heißt, zwischen jeder der Waben 28 befindet sich eine Lichtquelle 32. Bevorzugt ist die Lichtquelle 32 eine Ultraviolettlichtquelle, die Licht mit einer Wellenlänge in dem Bereich von 180 nm bis 400 nm erzeugt.
  • Die Lichtquelle 32 wird erleuchtet, um die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 auf der Oberfläche der Wabe 28 zu aktivieren. Wenn die Photonen des Ultraviolettlichts von der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 absorbiert werden, wird ein Elektron aus dem Valenzband in das Leitungsband befördert, wodurch in dem Valenzband ein Loch erzeugt wird. Die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 muss sich in Gegenwart von Sauerstoff und Wasser befinden, um die Verunreinigungen zu Kohlendioxid, Wasser und anderen Sub stanzen zu oxidieren. Die Elektronen, die in das Leitungsband befördert werden, werden von dem Sauerstoff eingefangen. Die Löcher in dem Valenzband reagieren mit auf der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 adsorbierten Wassermolekülen, um reaktive Hydroxylradikale zu bilden.
  • Wenn eine Verunreinigung auf der Beschichtung 40 adsorbiert wird, greift das Hydroxylradikal die Verunreinigung an, wobei der Verunreinigung ein Wasserstoffatom entzogen wird. In diesem Verfahren oxidiert das Hydroxylradikal die Verunreinigungen und erzeugt Wasser, Kohlendioxid und andere Substanzen.
  • Bei Umgebungstemperaturen ist Manganoxid wirkungsvoll beim Zersetzen von Ozon. Auf Titandioxid getragenes Manganoxid erleichtert die Zersetzung von Ozon zu adsorbierten Oberflächen-Sauerstoffatomen. Diese Sauerstoffatome vereinigen sich dann mit Ozon unter Bildung einer adsorbierten Peroxidspezies, die als molekularer Sauerstoff desorbiert. Wenn Ozon an dem Manganoxid adsorbiert, wirkt Manganoxid als eine Stelle für dissoziierende Ozon-Adsorption, indem es die für die Ozon-Zersetzung erforderliche Energieschwelle herabsetzt. Daher erzeugt das Manganoxid in Anwesenheit von Ozon alleine Sauerstoff.
  • Zusätzlich sind die Peroxidspezies hochgradig reaktiv und helfen bei der Oxidation flüchtiger organischer Verbindungen zu Kohlendioxid und Wasser. Daher kann das Manganoxid ebenso hochgradig wirksam sein beim Oxidieren flüchtiger organischer Verbindungen. In Anwesenheit flüchtiger organischer Verbindungen alleine erzeugt das Manganoxid der Beschichtung 40 Kohlendioxid, Wasser und andere Substanzen.
  • Bei Raumtemperatur zersetzt die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 Ozon zu Sauerstoff gleichzeitig mit der Oxidation schädlicher flüchtiger organischer Verbindungen zu Kohlendioxid, Wasser und anderen Substanzen. Daher wirkt die fotokatalytische/thermokatalytische Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung gleichzeitig sowohl als ein Fotokatalysator als auch als ein Thermokatalysator.
  • Die hochgradig verteilten Manganoxid-Partikel auf der Oberfläche des Titandioxids verringern die Rekombinationsrate der Elektronen und der Löcher, was die fotokatalytische Aktivität der Beschichtung erhöht. Bevorzugt haben die Manganoxid-Partikel Nanogröße.
  • Bevorzugt ist der Träger für den bifunktionellen Katalysator Titandioxid. In einem Beispiel ist das Titandioxid Millennium titania, Degussa P-25, oder ein äquivalentes Titandioxid. Es versteht sich jedoch, dass andere fotokatalytische Materialien oder eine Kombination von Titandioxid mit anderen Metalloxiden verwendet werden können, solange sie aktive Träger für eine thermokatalytische Funktion sind. Beispielsweise können die fotokatalytischen Materialien Fe2O3, ZnO, V2O5, SnO2 oder FeTiO3 sein. Zusätzlich können andere Metalloxide mit Titandioxid gemischt werden, wie Fe2O3, ZnO, V2O5, SnO2, CuO, MnOx, WO3, Co3O4, CeO2, ZrO2, SiO2, Al2O3, Cr2O3 oder NiO.
  • Das Manganoxid/Titandioxid kann auch mit einem Metalloxid beladen werden. In einem Beispiel ist das Metalloxid WO3, ZnO, Fe2O3, V2O5, SnO2, PbO, MgO, Co3O4, NiO, CeO2, CuO, SiO2, Al2O3, Cr2O3 oder ZrO2.
  • Nachdem die gereinigte Luft durch die Waben 28 hindurchgegangen ist, verlässt sie dann den Luftreiniger durch einen Auslass 36. Die Wände 38 des Luftreinigungssystems 20 sind bevorzugt mit einem reflektierenden Material 42 ausgekleidet. Das reflektierende Material 42 reflektiert das Ultraviolettlicht auf die Oberfläche der offenen Durchlasse 30 der Wabe 28.
  • Die katalytische Leistungsfähigkeit der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung wird durch das Herstellungsverfahren beeinflusst. Die Nanopartikel von Manganoxid können durch Abscheidung-Ausfällung, gemeinsame Ausfällung, Imprägnierung oder chemische Dampfabscheidung erzeugt werden. Durch Verwendung dieser Verfahren können Nanopartikel von Manganoxid erzeugt werden, was die katalytische Aktivität verbessert.
  • 4 veranschaulicht schematisch ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung des Manganoxid/Titandioxid-Fotokatalysators/Thermokatalysators der vorliegenden Erfindung. Wasser wird tropfenweise zu Titandioxid-Pulver zugegeben, um den Punkt, an dem die Poren in dem Titandioxid mit Wasser gefüllt sind, oder den Punkt der beginnenden Nässe, zu bestimmen (Schritt 44). Diese Menge an Wasser wird dann verwendet, um ein Mangansalz (Mangannitrat oder bevorzugt Manganacetat) zu lösen, in Schritt 46 gezeigt. Die Menge an benötigtem Mangansalz wird bestimmt durch den Molprozentsatz des Mangans, der für die Oberfläche angestrebt wird, üblicherweise 0,1 bis 6 Mol-%.
  • Die Mangansalz-Lösung wird dann tropfenweise zu Titandioxid zugegeben (Schritt 48). Das sich ergebende Pulver wird dann 6 h lang bei 120°C getrocknet (Schritt 50). Das Pulver wird dann 6 h lang bei 500°C calciniert (Schritt 52), um das Acetat und Nitrat zu entfernen. Während der Calcinierung wird das Mangan oxidiert, um Manganoxid zu bilden. Nach der Calcinierung ist ein Titandioxid-Pulver, überschichtet mit Manganoxid-Nanopartikeln, erzeugt worden.
  • Um den bifunktionellen Manganoxid/Titandioxid-Katalysator auf ein Substrat aufzutragen, wird Wasser zu dem getrockneten Manganoxid/Titandioxid-Fotokatalysator/Thermokatalysator zugegeben, um eine Suspension zu bilden. Die Suspension wird durch Sprühen, Elektrophorese oder Tauchbeschichten auf die Oberfläche der Wabe 28 aufgebracht, um die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 zu bilden. Nach dem Aufbringen der Suspension wird die Suspension trocknen lassen, wodurch auf der Wabe 28 eine gleichmäßige Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 gebildet wird. Bevorzugt hat die Suspension 1 Gew.-% Manganoxid auf Titandioxid.
  • Es wurde zwar eine Wabe 28 veranschaulicht und beschrieben, aber es versteht sich, dass die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 auf eine beliebige Konstruktion aufgebracht werden kann. Die Leerräume in einer Wabe 28 sind typischerweise von hexagonaler Gestalt, aber es versteht sich, dass andere Leerraum-Gestalten verwendet werden können. Wenn Verunreinigungen auf der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung 40 der Struktur bzw. Konstruktion in Anwesenheit einer Lichtquelle adsorbieren, werden die Verunreinigungen zu Wasser, Kohlendioxid und anderen Substanzen oxidiert.
  • Die vorstehende Beschreibung ist nur beispielhaft für die Prinzipien der Erfindung. Im Licht der obigen Lehren sind viele Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es wurden jedoch die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart, so dass ein Durchschnittsfachmann erkennen würde, dass gewisse Abwandlungen in den Umfang dieser Erfindung fallen. Es versteht sich daher, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche in anderer Weise als spezifisch beschrieben durchgeführt werden kann. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Gehalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims (17)

  1. Luftreinigungssystem (20), aufweisend: ein Substrat (28); eine auf das Substrat aufgebrachte Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40), und wobei die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung auf einer Oberfläche von Titandioxid getragenes Manganoxid enthält; und eine Lichtquelle (32) zum Aktivieren der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40), und wobei die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung Verunreinigungen, die an der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung adsorbiert sind, oxidiert, wenn sie durch die Lichtquelle (32) aktiviert wird.
  2. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem das Manganoxid Nanogröße hat.
  3. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem die Lichtquelle (32) eine Ultraviolettlichtquelle ist.
  4. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem Photonen von der Lichtquelle (32) von der Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40) absorbiert werden, um ein reaktives Hydroxylradikal zu bilden, das Verunreinigungen in Anwesenheit von Sauerstoff und Wasser zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert.
  5. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem die Verunreinigungen eine flüchtige organische Verbindung oder eine halbflüchtige organische Verbindung sind, einschließlich mindestens einer der Verbindungen Aldehyd, Keton, Alkohol, Aromat, Alken und Alkan.
  6. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40) Ozon zersetzt.
  7. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 6 angegeben, bei dem das Manganoxid eine Energieschwelle der Zersetzung des Ozons senkt, um das Ozon zu molekularem Sauerstoff zu zersetzen.
  8. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 6 angegeben, bei dem das Manganoxid die Zersetzung des Ozons in adsorbierte atomare Sauerstoff-Spezies und adsorbierte Peroxid-Spezies erleichtert, und bei dem die adsorbierten atomaren Sauerstoff-Spezies und die adsorbierten Peroxid-Spezies flüchtige organische Verbindungen zu Kohlendioxid, Wasser und anderen Substanzen oxidieren.
  9. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, das außerdem ein Metalloxid auf einer Oberfläche des Titandioxids enthält.
  10. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 9 angegeben, bei dem das Metalloxid mindestens eines der Metalloxide WO3, ZnO, Fe2O3, V2O5, SnO2, PbO, MgO, Co3O4, NiO, CeO2, CuO, SiO2, Al2O3, Cr2O3 und ZrO2 ist.
  11. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, das außerdem ein mit dem Titandioxid gemischtes Metalloxid enthält.
  12. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 11 angegeben, bei dem das Metalloxid mindestens eines der Metalloxide WO3, ZnO, CdS, SrTiO3, Fe2O3, V2O5, SnO2, FeTiO3, PbO, MgO3, Co3O4, NiO, CeO2, CuO, SiO2, Al2O3, Cr2O3 und ZrO2 ist.
  13. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem das Substrat (28) eine Anordnung von Leerräumen, die von einer ununterbrochenen Wand getrennt werden, ist.
  14. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, das außerdem ein Gehäuse aufweist, wobei sich das Luftreinigungssystem in dem Gehäuse befindet und Wände (38) des Gehäuses mit einem reflektierenden Material (42) ausgekleidet sind.
  15. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, bei dem sich das Luftreinigungssystem bei Raumtemperatur befindet.
  16. Luftreinigungssystem (20) wie in Anspruch 1 angegeben, außerdem aufweisend: einen Behälter mit einem Einlass (22) und einem Auslass (36), wobei das Substrat (28) ein poröses Substrat (28) im Inneren des Behälters ist; und eine Vorrichtung (34) zum Ziehen eines Fluids durch den Einlass (22) in den Behälter hinein, zum Strömen-Lassen des Fluids durch das poröse Substrat (28), und zum Ausstoßen des Fluids durch den Auslass (36) aus dem Behälter heraus, wobei das Manganoxid eine Energieschwelle der Zersetzung von Ozon zu Sauerstoff senkt, wobei die Beschichtung eine katalytische Beschichtung ist, und wobei die Lichtquelle eine Ultraviolettlichtquelle (32) ist, und wobei Photonen von der Ultraviolettlichtquelle von der katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40) absorbiert werden, um ein reaktives Hydroxylradikal zu bilden, und wobei das reaktive Hydroxylradikal Verunreinigungen in dem Fluid, die an der katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40) adsorbiert sind, bei Aktivierung durch die Ultraviolettlichtquelle (32) in Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert.
  17. Verfahren zum Reinigen von Luft, folgende Schritte aufweisend: Aufbringen einer katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40) auf ein Substrat, wobei die Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung ein auf einer Oberfläche von Titandioxid getragenes Manganoxid enthält; Aktivieren der katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40); Bilden eines reaktiven Hydroxylradikals; Adsorbieren von Verunreinigungen an der katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40); Oxidieren der Verunreinigungen mit dem Hydroxylradikal; Senken einer Energieschwelle der Zersetzung von Ozon mit dem Manganoxid der katalytischen Manganoxid/Titandioxid-Beschichtung (40); und dann Zersetzen des Ozons zu Sauerstoff.
DE602004013002T 2003-06-19 2004-06-14 Einen katalysator und eine lichtquelle umfassendes luftreinigungssystem Active DE602004013002T2 (de)

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