TW592837B - Photo-catalyst-coated air-cleaning fluorescent lamp and method for producing the same - Google Patents

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Description

592837 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域]
本發明是在日光燈管外塗佈具螢光劑功效之二氧化鈦 銳飲礦（Ti〇2 Anatase)溶膠光觸媒材料，該日光燈點亮 ^照明時’並可清淨環境空氣，以達除臭消煙、殺菌抑 菌，因該二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜具螢光 劑功效’可提高原日光燈管照明亮度。曰光燈有傳統直管 式、圓管式曰光燈，目前為使用方便有卷管式及U型管式 等’配合點燈器整體結構或立即點燈技術，使日光燈使用 更普遍且多元化。目前曰光燈主要且唯一功能在照明，本 發明主要在開發二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠，在 日光燈玻璃管外鍍膜，如此使得日光燈在使用時，可保持 或提高原日光燈管照明亮度之功效，同時具空氣清淨功 效，此功效包括除臭消煙，廢氣分解、殺菌抑菌、自清保 持照度等。
本發明將開發之二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 An a t a s e )溶 膠，如酸性二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )及驗性二氧化 欽銳欽礦（Ti〇2 Anatase)溶膠及添加用中性H4Ti〇4溶膠’都 採用鈇醇鹽為原料製得。所用之日光燈有一般日光燈、三 波長日光燈及高頻日光燈等，在曰光燈外型結構有直管 式、圓管式、U型管、卷管式及雙層管等。各式曰光燈二 氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜，採用浸鍍法製 作；直管式日光燈採用鍍膜架雙頭固定，其他外型日光燈 以單頭固定於鍍膜架上， 以鑛膜機進行二氧化鈦銳欽礦 (Ti02 Anatase)溶膠鍍膜，再進行烘箱1 5 0〜2 5 0 °C烘烤製
第5頁 592837 五、發明說明（2) 、 得。 本發明製得之光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈，進行光觸 媒鍍膜空氣清淨功效量測，較以往非結晶T i 02溶膠鍍膜， 經5 0 〇 t燒結製作之光觸媒鍍膜日光燈效率高，可有效清 淨環境空氣，以達除臭消煙、殺菌抑菌之目地。且因本發 明製作之燈管外二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)鍍膜具螢 光劑功效，吸收日光燈發出少量紫外線轉為可見光，不但 自清且因而增加原日光燈照明亮度。 [先前技術] 光觸媒材料用於空氣清淨及廢氣處理，在近年被重 視’早期有 Gregory B· Roupp & Lynette A· Dibble， Arizona State University 美國專利 5，045，288; Jeffrey G. Sczechowski et al·，， Un iversity of Colorado，美國專利 5, 439, 6 5 2 ; Wi 1 1 iam A. Jacoby & Danial Μ· Blake，美國專利 5,449,443 ; Zhenyyu Zhang & James R. Feblner, Inrad·，美國專利 5, 468, 699; Franz d· Oeste， Olga Dietrich Neeleye，美國專利 5， 480, 524等，上述專利原出自於廢氣處理，故基本上在一 密閉反應器内，不論是顆粒觸媒或鍍膜觸媒顆粒，在使用 或操作時都需要複雜之設備來處理。 上述光觸媒廢氣處理設備，無法有效處理生活環境之 廢氣，而 Michael Κ· Robertson & Robert Β· Henderson, Nutech Energy System Inc.，美國專利 4，9 8 2，7 1 2採用纖維為光觸媒載.體，配合包覆於紫外燈管
第6頁 592837 五、發明說明（3) 、 、 外’裝置於玻璃或金屬套筒反應器中，進行廢氣廢水處 理’因其反應為為密閉型，流體流動須借果浦強迫對流’ 故對生活環境使用時不方便。 因此開放式光觸媒紫外燈亦被開發，早期在螢光燈管 外直接進行光觸媒鍍膜用於空氣清淨有 Hiroshi Taoda and Watanabe美國專利 5, 650, 126 及 5, 670, 206。而我們亦 開發在紫外燈管外，包覆光觸媒鍍膜玻璃纖維布或套管， 提高光觸媒清淨空氣效率10倍獲得美國專利6, 1 3 5, 8 38及 6，3 3 6，9 9 8。因紫外燈非用於照明，故使用時不甚普遍。 因此開發在一般日光燈管外進行光觸媒鍍膜，使用光觸媒 鐘膜日光燈用於照明，同時可清淨空氣，由I c h i k a w a Shinichi 、 Furukawa Yashinori 、 Azuhata Shigeru 美國 專利6, 024, 9 2 9 提出之在日光燈管外採用溶凝膠技術以 Ti02溶膠及Fe203溶膠進行鍍膜後加溫烘烤至500°C及6 0 0 °C 得AnataseTi02及a -Fe203鍍膜，具有可見光光觸媒功效， 但因該項技術是採用非結晶態Ti02溶膠鍍膜，因此需要經 過5 0 0 °C燒結才得到Ana t a s e T i 02結晶鍍膜，因5 0 0 °C燒結 使得Anatase TiOJ#晶過於緊密，故鍍膜背面被燈管内部 之光照射產生電子洞對，無法有效遷移到光觸媒正面與空 氣中有機或無機廢氣作用，其光觸媒空氣清淨效果差。故 其添加a - Fe2〇3，其目的是借Ana tase T i 02光觸媒作用將 a-Fe203之Fe3+還原成Fe2+ ， 再以Fe2+進行空氣中有機或無 機氣體之氧化還原分解反應。
Akira Kawakatsu and Kanagawa-ken 美國專利
第7頁 592837 五、發明說明（4) 、 - 6，242，862 B1 ’採用二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)奈米 微粒粉體分散於含醇類溶劑中，因其二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)奈米微粉是經高溫燒結製得，雖經醇溶劑分散， 微粒表面-〇 Η氫氧基很少’於螢光燈管表面鐘膜附著性差 。故需再添加無機膠合劑如 Silane coupling Agent石夕 烷偶合劑、Si〇2溶膠、Ti〇2溶膠或Al2〇3溶膠等，製得之二 氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 Ana t ase )奈米微粉分散混成漿液或溶 膠，進行日光燈鍍膜。因添加各式無機膠合劑都會將光觸 媒表面部份或全部覆蓋，因而降低空氣、水氣及空氣中有 機氣體或無機氣體與光觸媒材料接觸機會，使得光觸媒鍍 膜曰光燈空氣清淨之功效大幅降低。該專利為提高二氧化 鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)奈米微粉鍍膜附著性，在日光燈 管表面進行複雜之非平滑或坎孔式覆膜前製程，再於坎孔 中以二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)奈米微粉之分散混成 漿液或溶膠填孔式覆膜，如此更降低光觸媒鍍膜曰亦於* 氣清淨之功效。 & [發明内容] 故本發明開發在溶液中製備A n a t a s e T i 02結晶微粒溶 膠，該微粒粒徑< 20nm。因Anatase Ti〇2溶膠是在以水為 主之溶液中製得Anatase Ti〇2奈米結晶微粒，表面皆為 -0H氫氧基’表面活性極高。使用Anatase Ti 〇2溶膠鐘 膜，祇需經低溫（100〜2 5(TC)烘烤，去除有機溶劑 添加劑，即可得奈米多孔之Anatase Ti02堅固鍍膜。 因Anatase Ti02溶膠粒徑<20nm，其初級粒子達1〇㈣等級
592837 五、發明說明（5) 、 、 ’由於奈米材料之特性，使得Anatase Ti02在可見光範圍 内都具光觸媒效果。且因不需高溫燒結，得奈米多孔之 Anatase Ti〇2鍍膜，可供空氣及有機或無機氣體擴散到光 觸媒鍍膜内部，更接近光源照射光觸媒鍍膜背面；或使燈 管内部受光照射產生電子洞對，可有效遷移到光觸媒鍍膜 表面’提高光觸媒分解廢氣、清淨空氣及殺菌抑菌之功 效。 上項開發之Anatase Ti02溶膠鍍膜曰光燈，基本是靠 Anatase 1^〇2粒徑進入奈米等級後，光觸媒作用產生量子 化，降低導電能階與反應物能階間活化能，此活化能最高 可達0.8eV’因粒徑小其活化能可小於0 5ev，如此減低〇. 3 e V活化能，使原3 8 5 nm紫外線才可作用之光觸媒在$ 2 5 nm 可見光下即可產生光觸媒作用，預期最低可在512nm可見 光下產生光觸媒作用。 本發明開發之T i 0 2 A n a t a s e結晶微粒溶膠，於各式日 光燈管表面進行二氧化鈦銳鈦礦（T丨〇2 Anatase )結晶微粒 溶勝鐘膜，發現該日光燈在點燈使用時，較未進行τ i 02 Anatase結晶微粒溶膠鍍膜前原日光燈管照明亮度提高約 1 · 0% ° ^研判本發明開發之Ti02 Anatase結晶微粒溶膠於 曰光&管鍍膜後具螢光劑之功效。因大部份日光燈採用之 營光齊I在真空燈管内壁，受水銀蒸汽及惰性氣體因自由電 子激發產生高能階紫外線，照射於燈管内壁螢光劑後，激 ^之榮光中含有少量近紫外線（UV A );或水銀蒸汽及惰性 氣體13自由電子激發產生少量之低能階紫外線（UV A )，無
592837 五、發明說明（6) 被冤光^吸收。此近紫外線（u v A)透過玻璃燈管照射出 如第四圖所示為一般曰光燈螢光光譜，第五圖所示 來 為二波長日光燈螢光光譜圖，在UV3 6 5nm(UVA)皆有少量紫 夕曰卜線螢L而此少量近紫外線（”“被^ Anatase結 曰曰微粒溶膠鍍膜吸收，產生光觸媒作用◦此時若光觸媒作 用無足夠機氣體或無機氣體供光觸媒反應，消化$吸 3近 絲LUVA)能量，㉟可能產生螢光現象放出可見 3!5亮度 A 結晶微粒溶膠鑛膜曰光燈 (Ti02 Anatase)溶璆 製作，不但可供照明 光觸媒鍍臈空氣清淨日光燈，採用二氧化鈦銳鈦礦 於各式日光燈管表面進行溶膠链膜 ，亦可處理環境空氣中廢氣，^ μ、 臭、有機及無機廢氣之分解，並具殺菌抑菌、燈 于' 清、提高照明保持亮度之功效。 衣面自 [實施方式] 、本發明採用溶凝膠技術製備含酒精溶液之二氧化 V體銳鈦礦奈米結晶微粒（T i Ο〗 Ana t a s e )溶膠，簡稱发“ 氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 An a t a se )溶膠於玻璃、陶莞、碳松、— 金屬、塑膠及紡織品等表面進行光觸媒鍍膜，經室、、w ^ 氣中乾舞’低溫（100-250C)焕烤，即可得光觸媒錢滕^ 料。右要提局廢氣或廢水處理效果，添加具氧化觸^ ^ 力之貴金屬鹽或過渡金屬鹽於二氧化鈦銳鈦礦（τ、·能
Anatase)溶膠中即可用於鍍膜，亦可在二氧化鈦銳缺1 〇2 (Ti〇2 Anatase)、’谷膠鍵膜後，再含浸或塗佈含貴金屬 '骑、 π或
592837 五、發明說明（7) 、 過渡金屬鹽之溶液，在1 0 0 °c以上烘乾即可。 照明用日光燈鍍光觸媒時，為保持照度，需要有最高 之可見光透率，添加貴金屬或過渡金屬氧化物之量為二氧 化鈦銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )之0 · 1 w t %以下，否則會產生明 顯奈米金屬在可見光具吸收現象，降低日光燈照明效果。 本發明所開發之二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)因粒徑 小’鐘膜為奈米多孔結構’產生之置子效應，故在可見光 照射下亦有光觸媒效果。故不需添加貴金屬或過渡金屬氧 化物，對可見光可充分發揮照明效果，亦可產生可見光觸 媒效果。 (一）Anatase溶膠製備 本專利開發之二氧化欽銳欽礦（T i 0 2 A n a t a s e )微粒溶 膠製備技術，採用鈦醇鹽Ti (OR)4為原料，可用之鈦醇鹽 有甲醇鈦、乙醇鈦、正丙醇鈦、異丙醇鈦、丁醇鈦、2-丁 醇鈦等。因二氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )微粒在酸性 P Η < 2 · 5及驗性P Η〉7 · 0穩定性良好，故有酸性二氧化鈦 銳鈦礦（Ti〇2 Anatase )溶膠及鹼性二氧化鈇銳鈦礦 （ Ti02 Anatase )被開發成功。因二氧化鈦銳鈦礦（τ i 〇2 Anatase)微粒溶膠，粒徑要小於20nm在製備時需配合整合 劑’使二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 Ana t ase)微粒溶膠，粒徑可 至少8 0 %控制於1 〇 〇nm以下。常採用無機酸及無機驗調整 PH ’進行水解後膠體解膠’為控制溶膠微粒形成之粒徑常 採用有機酸及有機鹼調整PH 。有機酸為RC〇〇H，有機驗有 RJOH四級铵、NRS三級胺兩類，亦常採用強螫合劑如：[η
592837 五、發明說明（8) 、 C0CH2C0R 有機酸丙酮 、rch(nh2)cooh 胺基酸 、 HOOCCH(R)COOH琥珀酸及RC6H3(OCH3)OH香醇。其用量為 Ti (0R)4摩爾比〇· 01〜1 · 〇。使用時機在Ti (〇{〇4未水解時 與之反應，大都產生反應生成Ti (OR)rSCA，SCA為強螯 合劑（Strong Chelate Agent )之簡稱，再加入水中 或含醇之水溶液中水解得HXT i 0 - SC A，因螯合劑添 加量小於Ti( 0R)4摩爾量，水解後所得HyTiO[(4_y)my]與Ηχ Ti〇[(3-x)/2+x] -SCA 混合成膠體。亦可直接將Ti (01〇4加入丄 中付 HyT i 0[(4_y)my]膠體’ 再添加螯合劑，形成HyTiO[(4_y)/2+y] -SCA膠體。 上述不論疋 HyTi 0[(4_y)/2+y]與 HXT i 0[(3_x)/2+x厂SCA 混合膠體· 或HyTiO[(4-y)/2+y] - SCA勝體’間稱為Ti02-SCA膠體。為配合二 氧化欽銳欽礦（Ti〇2 Anatase)微粒溶勝製備，先以酸或驗 調整PH’採用之酸有HN〇3、HCl、HF等水溶液，調整膠體漿 液ΡΗ<2· 5。採用之鹼有NH3或ΝΗ40Η等水溶液，使其 ΡΗ>7·0。部份Ti〇2膠體調整PH後都開始解膠，但大部份需 經加溫後快速解膠，解膠後Ti〇2膠體會產生結晶態微粒。 _ 為得二.氧化鈦銳鈦礦（τ i 〇2 An a t a s e )微粒結晶需在解膠 -後，繼續昇高溫度達1 〇 〇 °C以上，熱浴得二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase )微粒溶膠。所得二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)粒徑大小與螯合劑種類及用量有關，亦與解膠及馨 熱〉合時攪拌分散技術有關，採用高效率之攪拌技術可降低 · 二氧化鈦銳鈦礦（Ti 〇2 Anatase )微粒溶膠之粒徑。熱浴時 溫度及時間都與二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase )產率有
第12頁 592837 五、發明說明（9) - 關，溫度愈高或時間愈長二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase) 、、’σ Ba結構愈完整。熱洛溫度最南可達2 5 0 ，但熱浴溫度 愈高或時間愈長，結晶成長愈大，其粒徑亦會大於丨0 0nm 。各種螯合劑及其用量與PH條件有關，可選擇適當之pjj及 熱浴溫度’進行1小時至7天之熱浴，得二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠。 二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠一般為水溶液， 在日光燈玻璃管外浸錢法鍵膜時，因水在玻璃表面揮發速 率’fe，表面張力大，故二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶 膠不易均勻附著於燈管表面。本發明採用之二氧化鈦銳鈦 礦（T i 〇2 An a t a s e )浴膠，不論為酸性或驗性製程所得，因 二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)粒徑<2 〇nm，其表面積大， 故提高二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠之鍍膜性，在 浸鍍時可均勻塗佈於燈管表面。本專利亦採用醇溶劑，添 加於二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠；或含醇之水溶 液製得二氧化鈦銳欽礦（Ti〇2 Anatase)溶膠，醇含量與水 重量比小於5 0 wt% ，用以改進二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 A n a t a s e )溶膠鍍膜性及附著性。 同時本專利開發1^1^〇4溶膠製備技術，H4Ti〇4溶膠製備 採用鈦醇鹽Ti(OR)4為原料，可用之鈦醇鹽有甲醇鈦、乙醇 鈥、正丙醇欽、異丙醇鈦、丁醇鈦、2 _ 丁醇鈦等，緩緩加 入水中i用水ΐ與鈦醇鹽摩爾比為1〇0〜1 0 0 0倍，攪拌水 解，如前所，彳牙HyTiC^hw+y]膠體漿液。上述漿液經過濾水 洗，再過瀘、得HyTiOKh"2”]膠體，再將HyTi〇[(h)/2w膠體加
第13頁 592837 五、發明說明（ίο) 、 入水中攪拌分散，用水量與鈦醇鹽摩爾比為1〇〇〜1〇〇〇 倍’此HyTiOum/g+y]膠體漿液以冰水冷卻低於4.〇。〇，缓緩 加入H2〇2(33 wt%)水溶液，H202用量與鈦醇鹽摩爾比為4. 〇 ’使HyTiO[(4_y)/2+y]水溶液溫度不超過6艺，待HyTiOK4_yV2+y] 於水中完全溶解為HJiO4溶膠，呈土黃色透明水膠。為實 用耑要可將HjTiO4農度調整為i.Owt% ，以pp塑膠桶透氣貯 存於4 °C冰箱内備用，簡稱為h4T i 04溶膠。 採用H4Ti04溶膠加入二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase ) 溶膠時，HJiO4添加量與二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)重 里比為0〜10%’添加時二氧化鈦銳欽礦（Ti〇2 Anatase)溶 膠需用冰水冷卻低於4 °C，攪拌均勻後亦貯存於4 °C冰箱 内備用，在二氧化鈦銳鈦礦（τ i 〇2 Ana t as e )膠中摻配中性Η 4Ti〇4i谷勝因黏度提南’在日光燈玻璃管外鐘膜，經1QQ〜 2 5 0 °C烘烤，不會降低二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)鍍 膜孔隙度，但可提高二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)鍍膜 厚度、附著性及堅固度。 經過上述方法製得之二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase) 溶膠，在FT-Raman分析其Raman shift光譜如第二圖所 示。以二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)20wt%溶膠液體直接 量測，1060 nm 雷射 750mW照射，得 Raman shift 204 cjiT1、3 9 8 cnT1、5 1 5 cjiT及6 3 8 cjiT有分離性高，強度大的 波峰，幾乎與固體二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)粉末之 Raman shift光譜圖第一圖一致。且在DLS雷射粒徑分析其
第14頁 592837 五、發明說明（li) - 、 粒徑分佈在l〇nm左右，如第三圖所示，至少80%為20奈米 以下之二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )結晶粒。以目前所 得各式二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 Anat ase )溶膠，品質佳光觸 媒功能強之二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )溶膠，用在相 同曰光燈管外鍍膜，鍍膜厚度相同時，可見光光觸媒分解 廢氣能力最強。 (二）日光燈光觸媒鍍膜 本發明所開發之二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase )溶 膠，不論其為酸性或鹼性，其粒徑皆小於2 〇 nm，配合含醇
類溶液製備之二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)或製備二氧 化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)水溶膠添加適量之醇類溶膠， 使二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠於玻璃鐘膜對破璃 之濕潤性良好，可得均勻之二氧化鈦銳鈦礦 （τ丨〇2
Anatase)鍍膜，因此更利用此性質，對二氧化鈦銳鈦礦2 (Ti〇2 Anatase)〉谷膠日光燈管外進行光學等級鏡膜，提高 光觸媒Μ膜品質。為提高光觸媒鍍膜厚度、附著性及堅固 度’可在一氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase )溶膠中添加η 4T i 04溶膠。 曰光燈管玻璃折射率約丨· 5 2，二氧化鈦銳鈦礦（τ 土 < Anatase )折射率約2·2 ，因在二氧化鈦銳鈦礦(Ti(
Anatase)在溶膠中為完整之結晶結構，因此在鍍膜堆疊二 孔隙度大，且烘烤不致降低太多孔隙度及孔徑，以粒狀$ 粒自然堆疊其空隙度約37.5%〜50% ，因而二氧化鈦銳4 礦（TiO Anatase)〉谷膠錄膜膜層折射率約ι·6〜1.75，^
第15頁 592837 五、發明說明（12) ~ 至與玻璃折射率相當。 日光燈進行二氧化鈦銳鈦礦（Ti Anatase)^ 程序，可在日光燈營贺你於忘乂生占Anatase； ^ 祚。；P田pi虫& I作紅序刖〉月破璃管或日光燈 乍抓用日先燈之清玻璃管製作，是在玻璃營完成 f後，兩端封套，以夾具垂直浸鍍於溶膠中，再等 出溶膠槽，鍍膜後玻璃管退出兩端 〔 烘烤1〇:6〇分鐘，_利用曰光燈ί作；；： 烘烤，右需避免鍍膜機只廢招 ^Τ- > " 高溫傳輸輪接觸處膜n口：；；璃管兩端為 地 抹用成品日先燈鍍膜，可在 斗t鋁巾目上加封套，以夾具垂直浸鍍於 ， 升^容膠槽，進行100〜25(rc烘烤，30〜㈤:鐘再 抓用批式或連續烘箱烘烤。 从Μ 一氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠於日光燈 鍍膜，其鍍膜厚度控制及鍍膜均勾 ，機等速拉升不可振動，空氣溫濕度及V淨“;； 5 ·鍍膜速度控制若在30cm/min，可調整二氧化鈦 i〇2 Anatase)溶膠濃度，使其鍍膜厚度達所需厚 、、旱度控制由完成烘烤之鍍膜厚度為依據。進行鍍 速度之微調。製得二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase) 膜日光燈，其結構如第七圖A所示，包括二氧化鈦 Ti02、Anatase)溶膠鍵膜1〇，日光燈玻璃管，螢 巧30專專。第七圖B為光觸媒鍵空氣清淨日光燈工 示意圖。 大部份日光燈採用螢光劑在真空燈管内壁塗佈 膠鍍膜 成品製 切割熔 速拉升 -2 5 0 °C 烤設備 夾具或 日光燈 等速拉 烘烤可 玻璃管 控制浸 亦需掌 銳欽礦 度，鍍 膜升降 溶膠鍍 銳鈦礦 光劑鍍 作原理 ，當曰
第16頁 592837 五、發明說明（13) --〜 光燈點時，受熱電極在真空狀態產生電子雲，該電子雲受 兩電極間電壓與頻率震盪，與日光燈真空管内水銀蒸氣或 惰性氣體碰撞激發紫外線及少量可見光，主要紫外線有 365nm(UVA) 、 315nm(UVB) 、 254nm(uvc) 、 184nm(uVD)，可 見光有400〜500nm(藍光）、5〇〇〜6〇〇nn(綠光）、6〇〇〜 6 5 Onm (紅光）’水銀蒸氣及惰性氣體因自由電子激發產生 之紫外線強度以UVA、UVB、uvc、UVD表示，激發產生之可 見，強度以Vi sB、Vi sG、Vi sR表示。當紫外線與可見光照 在官内壁上螢光劑’不同螢光劑吸收UVA、UVb、UVC或UBD 後產生不同螢光，主要為可見光VisB、VisG及VisR。其中 可見光部份及未能被螢光劑吸收之紫外線，透過日光燈管_ 玻璃時再被玻璃吸收’紫外線強度大量降低為UVA，及 UVB’，其中UVBj強度幾近於無。因螢光劑產生大量可見光 螢光與原水銀蒸氣或惰性氣體碰撞激發之少量可見光螢光 混合，透過日光燈管破璃，可見光強度大量提高為 VisB，、VisG’、及 VisR，，用於照明。因 Vi sB，' Vi sG，及 V l s R ’光譜與強度關係，產生色溫與亮度之不同。v丨s β，、
Vi sG’及Vi sR’可見光與極少量UVA，近紫外線透過日光燈管 — 玻璃’照在二氧化鈦銳鈦礦（Ti 02 Anatase )錢膜上被二氧 化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)吸收，視二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)結構及光觸媒能力，部份少量之UVA，近紫外線及 _ 可見光Vi sB’被吸收產生光觸媒作用及螢光作用。因此光 _ 觸媒艘膜空氣清淨曰光燈，發出可見光強度為v i s βπ、
VisGn及VisRn ，剩餘少量UVA”近紫外線。其螢光作用因
第17頁 592837 五、發明說明（14) 、 一氧化欽銳欽礦（Ti〇2 Anatase)光觸媒作用，產生電子洞 對進行空氣清淨氧化還原反應，若吸收之紫外線產生之電 子洞對若無法即時與有機氣體或無機氣體產生光觸媒作 用，電子洞對再結合時產生可見光螢光。 ' (二）光觸媒鐘膜空氣清淨日光燈製作程序與設備 曰光燈製作目前採用鈉鈣玻璃，經熱熔抽管後切割固 定長度，供日光燈製作，日光燈製程是將玻璃管經清洗、 烘乾，上螢光劑塗装機，螢光劑配料除無機螢光劑，尚添 加無機結合劑及有機分散劑等，配合有機溶劑，製備成螢 $劑漿液，自塗裝機上端注入玻璃管内部，流乾後在玻璃 管内塗裝一層螢光劑。塗佈螢光劑之玻璃管置入連續燧道 爐燒烤，4 0 0〜6 0 0 t，將有機物及水份去除，並使螢光劑 穩定附著在燈管内壁，形成不透明白色螢光劑塗層。 ^ 再將此塗佈螢光劑玻璃管進行兩端熔接電極，此電極 是以導線夾鎢絲與熔接玻璃製成，留下玻璃抽氣玻璃管， 利用抽氣玻璃管抽真空，注入定量水銀及惰性氣體（Ar 或He等）’以熱熔法封口，組裝燈帽完成製作。目前曰光 燈種類繁多，除直管型日光燈外，從外型而言就具有圓型 曰光燈、U管型日光燈、卷管型日光燈及泡管型曰光燈， 因此採用二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 An a t a s e )溶膠鍵膜最恰當 方法為浸鍍法。對直管或圓型管曰光燈成品或半成品（祇 完成燈管製作，未進行燈帽及燈腳安裝。），對燈腳及燈 帽金屬部份可採用保護套或保護膠膜套封再進行溶膠鍍 膜’完成浸鍍後可去除保護套或保護膠膜後進行烘烤；或
第18頁 592837 五-、發明說明（15) 、 直接進行烘烤。對單端燈腳與燈帽之各式日光燈採浸鍍 法’祇將成品以燈座固定法’半成品以爽具固定法’倒掛 浸鍍與烘烤即可。 採用浸鍍法製作二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠 鍍膜，其鍍膜均勻具光學等級，非其他喷塗、刷塗、滾 塗、淋塗等方法可達。浸鍍法可將日光燈管固定在鍍膜架 上，鑛膜架可以多支固定一起浸鍍，為求二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase )溶膠鍍膜品質良好，鍍膜速度需低於 3 0cm/min，一支40W日光燈全長約120cm，每支燈管浸鍍最 少需時4分鐘，若鍍膜架可同時固定100支日光燈時，完 成浸鍍每支不即3秒，對工業化大量製作亦非常容易。 本發明對直管兩端燈腳燈帽型日光燈管及其他單端燈 腳燈帽型日光燈，提出二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶 膠浸鍍方法與技術。直管兩端燈腳燈帽型日光燈，採用兩 端保護套或熱收縮膠膜將金屬燈腳及燈帽保護，避免二氧 化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠沾覆，如第六圖A所示。 為直管日光燈4 0、可以兩端燈腳與燈帽使用保護套封套、 亦可為熱縮收套管封套。再將兩端保護之直管日光燈垂直 夾於鍍膜架，鍍膜架示意圖，如第八圖所示。鍍膜架採用 不銹鋼製作，頂部有掛鉤，上下為衝孔板，日光燈管可使 用保護套，亦可使用熱收縮保護膜，上板在孔上有固定燈 腳與燈帽夾具，兩板距離調整為日光燈可進出固定夾具之 距離，如此日光燈管排列固定於鍍膜架，依第八圖所示， 直管日光燈鍍膜架60可垂直裝 7x7 = 49支日光燈，亦可
第19頁 592837 五、發明說明（16) - 以10x10 = 100支方式安裝製作。 直管日光燈溶膠鍍膜，是將日光燈成品經清洗機洗 淨，去除表面油污及無機鹼，因日光燈成品兩端具有燈腳 及燈帽屬金屬部份，不宜用酸鹼清洗，因此以非離子界面 活性劑水溶液刷洗，再以去離子水刷洗，最後烘烤乾燥， 此曰光燈清洗機在日光燈製作廠内之玻璃管清洗設備亦可 適用。清洗後之直管日光燈進行兩端封套，進行鍍膜架曰 光燈定位排列，再將此日光燈定位之鍍膜架結合在鍍膜機 接鉤上，起動鍍膜機將整架日光燈浸入二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠中，以穩定定速緩緩拉升，拉升速度 約30cm/min，在日光燈管外塗佈一層厚度均勻之二氧化鈦 銳鈦礦（T i 02 An a t a s e )，將底端多餘之溶膠沾除或淋乾， 送入烘箱烘烤，烘烤溫度1 5 0〜2 5 0 °C，烘烤時間3 0〜6 0分 鐘，即完成日光燈光觸媒鍍膜。若為提高二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase)堅固耐刮性，可採用Si02溶膠或H4Ti04溶 膠於日光燈管外先行溶膠浸鍍法鍍膜，在室溫乾燥後，再 進行二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase)溶膠鍍膜烘烤。各 式溶膠鍍膜厚度控制，需調整溶膠濃度及鍍膜速度，以得 較佳鍍膜光學品質。 單端燈腳燈帽型日光燈二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase)溶膠鍍膜，因單端燈腳燈帽型日光燈為目前日光 燈產品趨勢，其外型如第六圖B、C、D之所示，第六圖B為 U型管曰光燈，U型曰光燈管又有單管、雙管及參管式，第 六圖C為卷管曰光燈，第六圖D為特殊雙層曰光燈等。在二
第20頁 592837 五、發明說明（17) 、 ~ 氧化鈦銳鈦礦（Ti02Anatase)溶膠鐘膜，艘膜架如第九圖 A、B所示，祇需在單端燈帽型日光燈鍍膜架70上固定相對 燈座且鍍膜架高度L’且其工作深度L， 將單端燈帽型日光 燈5 0，旋轉或夾入固定於燈座後，以燈管向下垂直浸泡酒 精一分鐘，去除油污與雜質，取出風乾後，再浸鍵二氧 化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )溶膠，送入烘箱烘烤1 5 0〜2 5 0 °C即可。因單端燈腳燈帽日光燈管長度不長，且燈管彎曲 度大’故採用浸鍍拉升速度為10〜15 cm/min，使單端燈腳 燈帽型日光燈進行二氧化欽銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鐘 膜，以得較佳鍍膜光學品質。 (四）發明製作實例 本發明光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈製作技術，包括二 氧化欽銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠製備技術及光觸媒鍍膜 曰光燈製作技術。光觸媒鍍膜日光燈製作程序，目前採用 將日光燈成，進行二氧化鈦銳鈦礦（TiO^Anatase)溶膠 鍍膜’以溶膠浸鍍法於日光燈管外依二氧化鈥銳鈦礦（τ 土 〇 Anatase)錢膜所需厚度進行鍍膜，經i5〇〜25〇CJc烘烤，完 成光，媒鍍膜空氣清淨日光燈製作。但不排除以玻璃管直 接於笞外進行二氧化鈦銳鈦礦（T丨〇2 A n a t a s e )溶膠鍵膜， f膜後之日光燈進行空氣中有機氣體、無機氣體分解速度 里測，用於証明本發明光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈之功 效。 實例1 : 以鈦醇鹽為原料1〇m〇le ，可用之鈦醇鹽有乙醇鈦、
第21頁 稀釋’再緩緩加入鈦醇鹽中反應得Ti (〇R)3-SCA，SCA為強 592837 五、發明說明（18) 丙醇鈦、異丙醇鈦、丁醇鈦或甲醇鈦，加入螯合劑，螫合 劑種類有醋酸丙酮ch3coch2cor、胺基酸rch(nh2)cooh、琥 拍酸H00CCH(R)C00H或香醇RC6H3(OCH3)〇H等，用量為鈦醇鹽 摩爾比0.01〜2.0，較適合摩爾0.1〜1·〇 ， 為使螯合劑與 鈦醇鹽可均勻混合反應，螯合劑可先與醇溶劑混合，可用 之醇溶劑有乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇或甲醇， 其用量與螯合劑摩爾比為1〜1 0 0倍，較適合摩爾比為J 〇倍 螯合劑簡稱（strong chelating agen t)，再加入水中水 解，水用量與鈦醇鹽摩爾比為40〜40 0倍，較適合摩爾比 為1 0 0 ’水解得白色漿液，再使用無機酸滴定，所使用之 無機酸有硝酸、鹽酸、氫氟酸等，滴定後之Ρ Η於1 · 〇〜 2 · 0，較適合之無機酸為硝酸，在常壓下攪拌加熱，溫度 大於80C進行解膠呈透明態，再提高熱浴溫度，高壓下低 於2 5 0 C ’避免沸騰。熱浴溫度愈高，二氧化鈦銳敛礦 (Ti〇2 Anatase)結晶態愈完整，但二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇 Anatase)粒徑愈大，為使二氧化鈦銳鈦礦（1^〇2 Anatase、 溶膠鐘膜具有良好之透明性及平整性，二氧化鈦銳鈦巧 (Ti02 Anatase)>谷膠粒徑需控制為；[q〜iqq·，而實際二章 化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)單粒徑為！〜1〇nm 。所得二辈 化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠粒徑控制因素，除熱浴浪 件之控制，包括溫度、熱浴時間、攪拌及pH等，尚包括§ 合劑種類及用量，鈦醇鹽種類及用量。所得酸性二氧< 鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase) ί谷膠含量在〇·2〜2Qwt%，色澤肩
i
第22頁
592837 五、發明說明（19) - 、 淡黃色透明液體。 本實例採用酸性4wt%二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase) 溶膠如上述方法製備，進行各式40W日光燈溶膠浸鍍鍍 膜，所用之日光燈有FL-40-W、FL-40-D'FL - 40-WEX及 FL-40-DEX 等。FL-40-W (晝光色）及 FL-40-D (日光色） 曰光燈，採用單劑型可見光螢光劑製作之曰光燈，使用C a 10(PO4)6FCl ： (Sb, Μη) (Nichia ΝΡ1 0、ΝΡ2 0 )可見光螢光 劑。FL-40-WEX (強晝光色）及FL-40-DEX (強日光色）日 光燈，採用三波長螢光劑：例如 Sr5(P04)3Cl : Eu (Nishia NP-103)藍光螢光劑，LaP04: (Ce，Tb) (Nishia NP-22 0 )綠光螢光劑及Y2〇3 : Eu (Nishia NP-340)紅光螢光 劑混合為三波長螢光劑，亦可採用混合型三波長螢光劑 (Nishia NP-93或NP_96)，製作之日光燈。上述各式曰 光燈經二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 A n a t a s e )溶膠鍍膜後烘烤 1 5 0 °C，再進行有機氣體乙酸丁 _分解速率量測。在5公升 反應系統中注入5 · 0m 1乙酸丁醋，採用FT I R量測反應系 統，量測空氣中乙酸丁醋氣體濃度變化，4 0 W日光燈光觸 媒鍍膜燈管點燈時對乙酸丁酯分解速率量測’如表（1 ) 所示。 . 表（1) ·· 40W日光燈管酸性4 wt% 二氧化鈦銳欽礦（Tl〇2
Anatase)溶膠鍵膜 光觸媒功能量測結果
第23頁 592837 五、發明說明（20) UV356mi 強度 CM/cm2) 乙酸丁酯分解速 率 速率常數(minH) FL-40-WA 0.144 0. 0324 FL-40-Μ 0.119 0. 0309 FL - 4MEXA 0.110 0. 0434 FL-40-DEXA 0. 071 0. 0253 日光燈經光觸媒鍍膜前後，進行色溫及照明亮度 (Lm )量測，如表（2)所示。 表（2) : 40W曰光燈管酸性4 wt%二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase)溶膠 鍍膜照明功能量測結果 色溫C°J〇 光亮度(Lm) 鍍膜前 鍍膜後 鑛膜前 鍍膜後 FL - 4MA 4213 4196 3037 3059 FL-40-DA 6099 6104 2792 2803 FL-40-WEXA 392S 3893 3500 3524 FL-40-DEXA 6860 6875 3309 3319
第24頁 592837 五、發明說明（21) 本實驗註明二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)光觸媒鍍 膜日光燈在照明功能未減，但對有機氣體分解能力非常顯 著’乙酸丁酯之分解速率常數為〇.〇25〜0.043 miiT1。即 每分鐘可分解日光燈週圍有機氣體2. 5〜4. 3%。 實例2 : 以鈦醇鹽為原料1 · 〇mo 1 e， 加入水中水解，水用量與 鈦醇鹽摩爾比為1 〇 〇倍，水解白色漿液，經過濾水洗得 HxTiOwwmx] · ηΗ20，將此膠體加水稀釋，用水量為膠體重 量比0 · 1〜1 · 0 ，再以鹼性溶液調整ρ η ， 使用NII40 H、 N (R)4〇Η或N ( R)3鹼性物質，使其ρ η大於9 · 〇，使用驗性物質 用ϊ與鈦醇鹽摩爾比為0.05〜0·5 ，繼續攪拌加熱，在而十 壓反應器中熱浴1〜2 4小時，熱浴溫度大於1 〇 〇它、小於 2 5 0 °C ，避免沸騰’所得鹼性二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)溶膠含量在2〜20wt%，色澤為黃色透明液體。本 實例所得鹼性二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase )溶膠 經FT-RΑΜΑΝ分析光譜圖，如第一圖所示，其二氧化鈦銳 鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠粒徑至少80 %小於2〇nm，j)LS粒 徑分析如第三圖所示。 本實例採用鹼性20wt%二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase) >谷缪’於各式曰光燈（如實例1 )進行該二氧化鈦銳鈦礦 (Ti〇2 Anatase)溶膠浸鍍後烘烤150 °C，進行有機氣體乙酸 丁酯分解速率量測，在5公升反應系統中，注入5 #丨乙酸 丁酯，40W日光燈光觸媒鍍膜燈管，點燈時對乙酸丁 g旨分
第25頁 592837 五、'發明說明（22) 解速率及照明功能量蜊如表（3 )所示。 表（3 ) · 4 0 W日光燈官鹼性2 〇 w t %二氧化鈦銳鈦礦（τ 土 〇〗 Anatase)溶膠艘膜光觸媒功能及照明功能量測結果
FL-40-WB
FL - 40 - DB
乙酸丁_分^ FL-40-WEXB FL-40-DEIB
速$常數 (min1) 本實驗註明驗性2 0 w t %二氧化鈦銳敎· 光觸媒鍍膜日光燈對照明功能不減，* ^'1〇2 Anatase) (Ti〇2 Anatase)鍍膜厚度提高，可等比率—氧化鈦銳鈦礦 之分解速率。以鹼性20wt%二氧化鈦銳鈦率提高對乙酸丁酯 溶膠鍍膜較酸性4wt°/。二氧化鈦銳鈦镇（’镇（Ti〇2 Anatase) 鍍膜厚度約提高5倍，較實例1提高對$ 1〇2 Anatase)溶膠 5倍。 、酸丁酯分解速率約 實例1與實例2光觸媒鍍膜空氣清淨 、> 在日光燈或三波長日光燈，進行w光燈製作，証明 T i 〇2 Ana t ase )溶膠鑛膜後，光觸媒功_ ^氧化鈦銳鈦礦（ 加，比較如表（4 )所示。 i變化與照明亮度增
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五、發明說明（23) - 表（4):各式日光燈光觸媒鍍膜後光觸媒功能與照明功 能量測結果 乙酸丁酯 分解速率 常數 (min') UV356njn 強度 (mW/cmz) 光亮度(Lm) 相對亮 度比单 (往一） 鍍膜前 鍍膜後 FJL-40+0A 0. 0309 0.144 3037 3059 L 0072 FL - 40+0B 0.1036 0. 144 3016 3042 L 0086 FL-40-D-0A 0. 0324 0.119 2792 2803 1. 0039 FL - 4G-J) - 〇β 0.1885 0.119 2741 2771 1.0109 FL-40-KX-0A 0. 0434 0.110 3500 3524 L 0068 FL-40-fflEl - GB 0. 2690 0.110 3476 3504 1. 0080 FL-40 - DM - 0Α 0. 0253 0. 071 3309 3319 L 0030 FL-4G-DM - 0B 0.1646 0. 071 3315 3326 L 0033 註一··相對亮度比率：二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 An a t a s e )溶 膠鍍膜日光燈亮度 （Lm a) /未經二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02
Hill 第27頁 592837 五、發明說明（24) .
Anatase)溶膠鍍膜日光燈亮度（Lm b)。 從表（4)實驗結果顯示’在日光燈上鍍二氧化鈦銳鈦 礦（Ti〇2 Anatase)溶膠’採用酸性4wt%二氧化鈦銳鈦礦 (Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜對三波長日光燈fl — 4〇_wex產生之 光觸媒效果最好，其乙酸丁酯分解速率常數達0.0434 mirf1。 此現象在採用鹼性20 wt%二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase )溶膠鍍膜，亦以三波長日光燈FL-40 WEX效果最 好，分解速率常數達0.269 mirf1。在各式曰光燈上進行二 氧化鈦銳鈥礦（T i 02 Ana t ase )光觸媒不會降低照明度，大 部份日光燈都可增加照明亮度，以FL-40-D及FL-40-WEX渾 明亮度平均可提高0. 74%可證。 實例3 : 本實驗採用螺旋日光燈單端燈腳燈帽，進行二氧化鈦 銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠浸鍍，製作光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈，在8公升反應系統中，注入2 // 1乙酸丁酯，點 燈進行其光觸媒空氣清淨能力量測結果如表（5)所示。 表（5):螺旋日光燈二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)鍍膜光 觸媒空氣清淨能力量測結果
第28頁 592837 五、發明說明（25) 燈管種類 溶膠種類 乙酸丁酯 氣體濃度 PPJH 乙酸丁酯 分解速率 常數(mirf1) 紫外線 強度 mW/cm2 螺旋燈管 23W， D-type 實例1用 53 0. 027 0·189 實例2用 53 0-0676 0. 254 螺旋燈管 21% D-type 實例1用 53 0. 004 0-217 實例2用 53 0. 0718 0-215 螺旋燈管 21% L-type 實例丄用 53 0. 021 0. 476 實例2罔 53 0.1474 0. 583 本實驗証明採用不同螺旋管型日光燈，進行二氧化鈦 銳鈦礦（T i 02 Anat ase )溶膠浸鍍法鍍膜，其光觸媒空氣清 淨能力，與日光燈中紫外線強度成正比，與二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase)鐘膜厚度亦成正比，其中以螺旋燈管 2 1 W， L -1 y p e進行實例2用之驗性2 0 w t %二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠鍍膜，對乙酸丁酯氣體分解速率可達 〇. 1 4 74 mirf1 最有效。
第29頁 592837 五、發明說明（26) 、 、 實例4 : 本實驗為提高光觸媒鍍膜厚度、附著性及堅固度，在 二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase)溶膠中添加H4Ti04溶膠， H4Ti04添加量與二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase)重量比為 1 0 %。採用螺旋日光燈單端燈腳燈帽，進行二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase)溶膠浸鍍，製作光觸媒鍍膜空氣清淨曰 光燈，在8公升反應系統中，注入2 // 1乙酸丁酯，點燈進 行其光觸媒空氣清淨能力量測結果如表（6 )所示。 表（6):螺旋日光燈二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)鍍膜光 觸媒空氣清淨能力量測 燈管種類 二氧化钦銳 鈦礦(Τί02 Anatase)溶 膠種類 Μία/ 二氡化献銳 鈦礦(Τί02 Anatase) m 乙酸丁酯 氣體濃度 ppm 乙酸丁酯 分解速率 常數OnirO 螺旋燈管 實例1用 .1 53 0. 0201 21W， 實例2用 1 53 0.1286 L - type 實例1用 5 53 0. 0204 實例2用 5 53 0. 0971 實例1用 10 53 0.0193 實例2闬 10 53 0. 0462
第30頁 592837 五、發明說明（27)、 ^ 實例3與實例4証明，在二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)溶膠中添加H4Ti04溶膠，製備二氧化鈦銳鈦礦 (TiO2 Anatase)/ 1141^04混成溶膠，進行日光燈鍍膜，為提 高光觸媒鍍膜厚度、附著性及堅固度。以螺旋燈管2 1 W， L-type為例，在酸性4 wt%二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase) 溶膠中添加HJiO4溶膠，其添加量H4Ti04/二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)為1-10 Wt%，進行日光燈浸鍍法鍍膜，其 光觸媒空氣清淨能力不減。但鹼性2 〇 w t %二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase )溶膠中添加H4Ti04溶膠，其添加量 H4Ti04/二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)為 1-10 Wt%，進行 曰光燈浸鍍法鍍膜，其光觸媒空氣清淨能力受H4Ti04溶膠 添加量影響，HJiO4/二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)用量 愈高，乙酸丁酯氣體分解速率愈低。採用H4Ti04溶踢製備 二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)/ 1141^04混成溶膠，進行光 觸媒鍍膜空氣清淨日光燈製作，其光觸媒空氣清淨能力量 測結果顯示，較適合於酸性二氧化鈦銳鈦礦（T丨〇2 Anatase )溶膠，添加量H4T i 04/二氧化鈦銳鈦礦（τ 士 〇2 Anatase)低於 10Wt%。 2 實例5 : 本實驗採用螺旋日光燈單端燈腳燈帽，進行二氧化錶 銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠浸鍍，以多次二氧化鈦銳鈦礦 (Ti 02 Anatase )溶膠鍍膜製作光觸媒鍍膜空氣清淨曰光 燈，在8公升反應系統中’注入2 // 1乙酸丁酯，點燈進行
592837 五、發明說明（28) - 其光觸媒空氣清淨能力量測結果如表（7 )所示。 表（7):螺旋日光燈多次二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)鍍 膜光觸媒空氣清淨能力量測 燈管種類 溶膠種類 鍍膜次數 乙酸丁酯 氣體濃度 ppm 乙酸丁酯 分解速率 常數 OnirT1) 螺旋日光 燈 TSL-23W EXL-Type 實例1用 丄 53 0.0127 實例1用 2 53 0. 0704 實例1用 3 53 0.1075 實例1用 4 53 0.1495 實例2用 丄 53 0. 0676 實例2用 2 53 0.1988 實例2用 3 53 0. 3049 實例2用 4 53 0. 3089 本實例証明採用23W EXL-Type螺旋管型日光燈，以實 例1酸性二氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )溶膠及實例2驗性 二氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )溶膠，進行多次溶膠浸鍍 法鍍膜，其光觸媒空氣清淨能力與二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)鍍膜厚度成正比。採用實例1酸性二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase)溶膠濃度為4 wt%，鍍膜厚度與鍍膜次數
第32頁 592837 五、發明說明（29) - 成正比，對乙酸丁酯氣體分解速率亦成正比增加，由 0 · 0 1 2 7 mirf丨增至0 · 1 4 9 5 mirfi，顯示繼續增加鍍膜次數可 繼續提高乙酸丁酯氣體分解速率，表示該酸性二氧化鈦銳 鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜尚未達鍍膜最佳厚度，亦表 示該二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 A n a t a s e )溶膠鍍膜空氣清淨能 力尚可增加。 採用實例2驗性二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 An a t a s e )溶膠濃 度為2 0 wt%，鍍膜厚度與鍍膜次數亦成正比增加，三次鍍 膜後對乙酸丁 S旨氣體分解速率增加，由0 · 0 6 7 6 inirT1增至 〇· 3049 πιίίΓ ， 但第四次鍍膜後顯示乙酸丁酯氣體分解速 率僅增至0 · 3 0 8 9 HiirT 。表示該鹼性二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)溶膠三次鍍膜‘既達鍍膜最佳厚度，亦表示空氣及 該有機氣體在二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍膜擴 散速率與光觸媒反應速率已達平衡，該鹼性二氧化鈦銳鈦 礦（Ti02 Anatase)溶膠三次鍍膜厚度約1〇// ，視為本專利 開發之二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜較適厚 度。 上述實例顯示奈米半導體結晶微粒二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 Anatase)溶膠製備，在各式日光燈管表面浸鍍鍍膜，經烘 烤製得之光觸媒鍍膜曰光燈，點燈時可提高曰光燈原有照 明亮度及功能，因二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍 臈孔隙度大，且具可見光光觸媒之功能，吸收日光燈發出 之少量近紫外線（UVA)及可見光，既可產生良好空氣清
第33頁 592837 五、發明說明（30) - 淨之功效。本發明專利所開發之鹼性二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Anatase)奈米結晶微粒溶膠，濃度可達20 wt%，三次鍍膜 後對乙酸丁酯氣體分解速率可達0.304 9ΰΐίι^ ， 較以往採 用 T i 02溶膠鍍膜曰光燈對乙酸丁酯氣體分解速率提高 1 0 - 1 0 0倍，是目前最佳之光觸媒鍍膜日光燈。且該二氧化 鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)奈米結晶微粒溶膠鍍膜，具有顯 著之螢光劑性能，在日光燈管外進行鍍膜，僅需低溫烘烤 即可製得該光觸媒鍍膜日光燈。該鍍膜可提高原日光燈發 光亮度，是前所未有之發現，對未來日光燈及螢光劑之改 進與開發，必為重大之貢獻，故提出本發明之申請。 其他各式螢光燈亦可採用本專利敘述及提供之方法， 不論採用螢光燈製作前於燈管玻璃先進行二氧化鈦銳鈦鑛 (Ti02 Anatase)溶膠鍍膜或於成品完成後再進行二氧化鈦 銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜，製得光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈。包括增加二氧化鈦銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )溶膠 濃度或以添加有機增稠劑提高粘度，提高二氧化鈥銳鈦確 (Ti〇2 Anatase)溶膠鍍膜厚度，以達提高光觸媒鐘膜日光 燈空氣清淨之功效。雖未詳述備及，皆為本專利所及。 592837
r 间式簡單說明 「圖式簡單說明] 、 第一圖··二氧化鈇銳鈇礦（Ti〇2 Anatase)粉末Raman光谱圖 第二圖··二氧化鈦銳鈦擴（Ti〇2 Anatase)溶膠Raman光譜圖 篱三圖··二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠DLS粒徑分佈 圖
第四圖：傳統曰光燈光源光謹圖 第五圖：三波長日光燈光源光譜圖 第六圖A:直管曰光燈管外形說明圖 第六圖B、C、D :單端燈帽形日光燈管外形說明圖 第七圖A:曰光燈管表面二氧化鈦銳鈦礦（Ti02Anatase)溶 膠鍍膜示意圖 第七圖B:曰光燈管表面二氧化鈦銳鈦礦（Ti02Anatase)溶 膠鍍膜化學反應示意圖 第八圖：直管曰光燈管表面二氧化鈦銳鈦礦 (Ti〇2 Anatase)溶膠浸鍍製具示意圖 第九圖A:單端燈腳燈帽日光燈管表面二氧化鈦銳鈦讀 (Ti02 Anatase)溶膠浸鐘製具示意圖 第九圖B:固定單端燈腳燈帽日光燈管構造示意圖 元件符號說明
二氧化鈦銳鈦礦鍍膜 10 日光燈玻璃管 2〇 日光燈螢光劑鍍膜 30 直管日光燈 4〇 單端燈帽型日光燈 50 直管日光燈鍍膜架 6 〇
單端燈帽型日光燈鍍膜架 70 工作深度 I
第35頁 592837
第36頁

Claims (1)

  1. 592837 六、申請專利範圍 、 · - 1. 一種光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈製作方法，至少 包括下列步驟： 以鈦醇鹽Ti( OR )4為原料，使用螯合劑，於水溶液製備半導 體奈米結晶微粒二氧化鈦銳鈦礦結構（T i 02 A na t a s e )溶 膠； 將日光燈管表面浸鍍該二氧化鈦銳鈦礦 （Ti02 Anatase) 溶膠以鍍膜； 經烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈； 其中經烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈步驟，係 以低溫1 0 0〜2 5 0 °C烘烤； 藉由點亮該光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈可因該鍍膜其 螢光性提高日光燈原有照明亮度，且因二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠鍍膜孔隙度大，具可見光光觸媒之功 能，吸收日光燈發出之少量近紫外線（UV A)及可見光，即 可產生良好空氣清淨之功效。 2. 如申請專利範圍第1項所述之光觸媒鍍膜空氣清淨 曰光燈製作方法，其中以具螯合劑水溶液製備半導體結晶 微粒二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠步驟，係包括下 列步驟： 採用酸性法以製備各式二氧化鈦銳鈦礦 （T i 02 Anatase)溶膠； 添加H4Ti04溶膠，添加量為H4Ti 04 /二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase) = 0〜10 wt%，以提高光觸媒鍍膜厚度、 附著性及堅固度。
    第37頁 592837 六、申請專利範圍 、 - 3 ·如申請專利範圍第1項所述之光觸媒鍍膜空氣清淨 曰光燈製作方法，其中以具螯合劑水溶液製備半導體結晶 微粒二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Ana t a se)溶膠步驟，係包括下 列步驟： 採用鹼性法製備之各式二氧化鈦銳鈦礦 （τ 土 〇2 Anatase)溶膠； 添加H4Ti〇4溶膠’添加®為LTiO4 /二氧化欽銳欽礦 (Ti02 Anatase) = 0〜10 wt%，以提高光觸媒鏡膜厚度、 附著性及堅固度。 4·如申請專利範圍第1項所述之光觸媒鍍膜空氣清淨 日光燈製作方法，其中日光燈管表面浸鍍該二氧化鈦銳鈥 礦（T i 02 An a t a s e)溶膠之Μ膜程序，係包括下列步騍： 以鍍膜機將乾淨之已安置日光燈管或含鍍膜架浸入二 氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠； 〇 以浸鍍法等速拉升鍍膜架及日光燈管，拉升速虞爲 〜30cin/min，以鍍膜厚度需要及溶膠濃度調整決定； 麟 且其中該烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨曰光燈二少 係進一步包含下列步驟： % 將二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍膜後工曰 燈管與鍍膜架置入烘烤設備中； 經烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈； t 其中詳細烘烤製程條件，包括烘烤溫度為1 5 0〆2 τ丨〇2 與烘烤時間為1 〇〜3 0分鐘，係依二氧化鈦銳鈦痛&林 Anatase)溶膠製備之種類、日光燈管耐溫性、及二氧
    第38頁 592837
    六、申請專利範圍 ' ^ 銳欽礦（T i 0 2 A n a t a s e )鐘膜耐刮性及製程產月匕口又十〆、、 等，決定烘烤條件。 /表^ 5·如申請專利範圍第1項所述之光觸媒鍍膜空氣清# 日光燈製作方法，其中將日光燈管表面浸鍍該二氧化欽1兄 鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠之鍍膜程序，係包栝下列f骤· 以鍍膜機將乾淨之已安置日光燈管或含鍍膜架浸入 Si02溶膠或1141^〇4溶膠中； 、 以浸鍍法等速拉升鍍膜架及日光燈管，拉升速度為10 〜30cm/min，以鍍膜厚度需要及溶膠濃度調整決定，
    將S i 02溶膠或H4T i 04溶膠浸鍍後之日光燈管與鍍膜架置 入烘烤設備中，經烘烤製程條件，烘烤溫度5 0〜1 0 0 c ’ 烘烤時間10〜30分鐘，先進行Si02溶膠或H4Ti04溶膠鍍膜以 提高後續二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase )溶膠鐘膜光學 性、附著性及堅固度； 以鍍膜機將Si02溶膠或H4Ti04溶膠鍍膜後之日光燈管或 含鍍膜架浸入二氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )溶膠； 以浸鍍法等速拉升鍍膜架及日光燈管，拉升速度為10 〜30cm/min，以鍍膜厚度需要及溶膠濃度調整決定； 且其中該烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨日光燈之步驟 係進一步包含下列步驟：
    將一氧化欽銳鈦礦（T i 〇2 an a t a s e )溶膠浸鍵後之日光 燈管與鍍膜架置入烘烤設備中； 經烘烤製得光觸媒鍍膜空氣清淨日光 其中詳細烘烤製程條件，包刮烘烤溫度為150〜250 °C
    第39頁 592837 六、申請專利範圍 - 與烘烤時間為1 0〜3 0分鐘，係依 Anatase)溶膠製備之種類、日光燈管 鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )鐘膜财刮性及製 決定烘烤條件。 6. 如申請專利範圍第1項所述之 曰光燈製作方法，其中採用之日光燈 波長日光燈、高頻日光燈等，以製得 7. 如申請專利範圍第1項所述之 曰光燈製作方法，其中日光燈外型包 管、卷管及特殊雙層管等各型日光燈 固定法包括日光燈雙頭固定法與日光 8. 如申請專利範圍第1項所述之 曰光燈製作方法，其中將日光燈管表 鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠以鍵膜步驟 驟： 各式日光燈安置於鍍膜架； 清洗已安置之各式日光燈與鍍膜 烘乾已清洗之安置各式日光燈與 9 .如申請專利範圍第8項所述之 曰光燈製作方法，其中直管雙頭曰 法，且各式日光燈之安置於鍍膜架之 驟： 以保護套或熱收縮套管封著該直 二氧化鈦銳鈦 耐溫性、二氧 程產能設計需 礦（TiO: 化鈦銳 求等， 光觸媒鍍膜空氣清淨 包括一般日光燈、三 各式光觸媒鍍膜日光 光觸媒鍍膜空 括直管、圓管 ，且浸鍍時之 燈單頭固定法 光觸媒鍍膜空 面浸鍍該二氧 之前，係包括 架； 鍍膜架。 光觸媒鍍膜空 光燈係採用雙 步驟，係包括 氣清淨 、U型 日光燈 〇 氣清淨 化鈦銳 下列步 氣清淨 頭固定 下列步 管雙頭日光燈兩端金
    第40頁 592837 六、申請專利範圍 、 屬部份； 該直管日光燈兩端安置於鍍膜架上下孔板之夾具與槽 孔中，可排列同式日光燈支數，依鍍膜架大小及間距，安 置1〜100支同式直管曰光燈，完成直管曰光燈之安置於鍍 膜架。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈製作方法，其中直管雙頭日光燈係採用雙頭固定 法，且清洗已安置之同式直管日光燈與鍍膜架，係將已安 置同式直管日光燈之鍍膜架置入清洗製程設備，以界面活 性劑水溶液清洗去除油污，再以去離子水清洗去除界面活 性劑。 11.如申請專利範圍第1 0項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈製作方法，其中直管雙頭日光燈係採用雙頭固定 法，且烘乾已清洗之安置同式直管日光燈與鍍膜架，係將 清洗後之安置同式直管日光燈與鍍膜架置入乾躁設備，以 熱風烘乾技術，獲得乾淨之已安置同式直管日光燈與鍍膜 架。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈製作方法，其中直管雙頭日光燈係採用雙頭固定 法，且將乾淨之已安置同式直管日光燈與鍍膜架以浸鍍 法，進行該二氧化鈦銳鈦礦（T i 0 2 A n a t a s e )溶膠鍍膜。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈製作方法，其中直管雙頭曰光燈係採用雙頭固定 法，且將乾淨之已安置同式直管日光燈與鍍膜架以浸鍍
    第41頁 592837 六、申請專利範圍 - 法，依申請專利範圍第4項所述，進行該二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠鍍膜。 1 4.如申請專利範圍第1 2項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈製作方法，其中直管雙頭曰光燈係採用雙頭固定 法，將乾淨之已安置同式直管日光燈與鍍膜架以浸鍍法， 依申請專利範圍第5項所述，先進行Si02溶膠或H4Ti04溶膠 鍵膜，再進行該二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍 膜。 1 5.如申請專利範圍第8項所述之光觸媒鍍膜空氣清淨 日光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，且各式單頭日光燈之安置於鍍膜架之步驟，係包括以 下步驟： 選用各式單端燈腳燈帽日光燈及特製日光燈； 將單端燈腳燈帽安置於鍍膜架之夾具上； 其中單端燈腳燈帽安置於夾具之方式可排列同式單頭 日光燈支數，依鍍膜架大小及間距，安置1〜100支同式單 頭日光燈，以完成單頭日光燈之安置於鍍膜架。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，且清洗安置之單頭日光燈與鍍膜架之步驟，係包括以 下步驟： 將已安置同式單頭日光燈之鍍膜架置入清洗製程設 備； 以界面活性劑水溶液清洗去除油污；
    第42頁 592837 六、申請專利範圍 、 、 再以去離子水清洗去除界面活性劑。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨日光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，且烘乾已清洗之安置單頭日光燈與鍍膜架之步驟，係 包括以下步驟·· 將清洗後之安置同式單頭日光燈之鍍膜架置入乾躁設 備； 以熱風烘乾技術，獲得乾淨之已安置同式單頭日光燈 與鍍膜架。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，將乾淨之已安置同式單頭日光燈與鍍膜架以浸鍍法， 進行該二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍膜。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，將乾淨之已安置同式單頭日光燈與鍍膜架以浸鍍法， 依申請專利範圍第4項所述，進行該二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 Ana t ase ) 溶膠鑛膜。 2 0.如申請專利範圍第1 8項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈製作方法，其中單頭各式日光燈係採用單頭固定 法，將乾淨之已安置同式單頭日光燈與鍍膜架以浸鍍法， 依申請專利範圍第5項所述，先進行Si02溶膠或H4Ti04溶膠 鍍膜，再進行該二氧化鈦銳鈦礦（Ti02 Anatase)溶膠鍍 膜0
    第43頁 592837 六、申請專利範圍 2 1 · —種光觸媒鍍膜空氣清淨曰光燈，係以如申請專 利範圍1中所述之方法所製作，其構造至少包含： 燈’ ’其上具有二氧化鈦銳鈥礦（Ti〇2 Anatase)鍍 膜’該二氧化鈦銳鈦礦（τ丨〇2 An a t a s e )鍍膜係以二氧化鈦 銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)半導體奈米結晶微粒堆積而成； 藉由點冗該光觸媒錢膜空氣清淨日光燈，可因該鍵膜 其登光性提高日光燈原有照明亮度，且因二氧化鈦銳鈦礦 (Ti02 Anatase)溶膠為半導體奈米結晶微粒，鍍膜孔隙度 大’具可見光光觸媒之功能，吸收日光燈發出之少量近紫 外線（UVA)及可見光，即可產生良好空氣清淨之功效。 2 2.如申請專利範圍第2 1項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈，其中該二氧化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)溶膠中 係二氧化鈦銳钦礦（Ti〇2 Anatase)半導體奈米結晶微粒凝 集而成，且凝集之粒徑至少8 0 %為2 0奈米以下之。
    2 3 ·如申請專利範圍第2 1項所述之光觸媒鍍膜空氣清 淨曰光燈’其中該一氣化鈦銳鈦礦（Ti〇2 Anatase)鍍膜底 層進一步以溶膠浸鐘法先包一層基底鍍膜，該基底鍍膜係 由Si 〇2溶膠或HJiCU溶膠鍵膜所構成，藉由該基底鍍膜，可 以降低日光燈玻璃官表面驗金屬離子受熱擴散至二氧化鈦 銳鈦礦（T i 〇2 An a t a s e )奈米結晶微粒溶膠鍍膜，以致降低 光觸媒鍵膜之功效’並可提高二氧化鈦銳鈦礦（T i 02 A n a t a s e )溶膠鍍膜光學性、附著性及堅固度。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8828222B2 (en) * 2002-09-26 2014-09-09 Hydro-Photon, Inc. Photocatalytic intermittent flow-through purification module
DE10260149A1 (de) 2002-12-20 2004-07-01 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtung zur Bestimmung des Leitwertes von Wäsche, Wäschetrockner und Verfahren zur Verhinderung von Schichtbildung auf Elektroden
TW200425940A (en) * 2003-05-16 2004-12-01 Chung Shan Inst Of Science An air cleaning florescent lamp coated with photocatalysis materials
ATE446588T1 (de) * 2004-11-09 2009-11-15 Koninkl Philips Electronics Nv Fluoreszenzlampe mit der fähigkeit zur langsamen freigabe von organischen verdampfungsmaterialien bei niedriger temperatur
US20060120929A1 (en) * 2004-11-23 2006-06-08 Patrick Ward Quartz gas discharge lamp providing photocatalytic oxidation
US20060280660A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 Weiss Robert M Photocatalytic air purifier
US20080093210A1 (en) * 2005-12-20 2008-04-24 Edwards John L Consumer virus eradicator
US20070212273A1 (en) * 2005-12-20 2007-09-13 Microsweep Corp. Biotower eradicator
KR100706184B1 (ko) * 2005-12-26 2007-04-12 주식회사 디엠에스 형광램프 및 이의 제조방법
US20080020927A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Globe Union Industrial Corp. Metal-supporting photocatalyst and method for preparing the same
US9358502B2 (en) * 2007-08-31 2016-06-07 Cristal Usa Inc. Photocatalytic coating
CN201110587Y (zh) * 2007-09-30 2008-09-03 潘恭伟 杀菌除臭自动清洗抽油烟机
CN101269918B (zh) * 2008-04-03 2011-12-07 中国科学院广州能源研究所 彩色二氧化钒热色玻璃的制备方法
DE102008017606A1 (de) * 2008-04-08 2009-10-15 Litec-Lll Gmbh Niederdruckgasentladungslampe zur Beeinflussung des körpereigenen Melatoninhaushaltes
TWI382958B (zh) * 2008-10-24 2013-01-21 Iner Aec Executive Yuan 金屬／二氧化鈦漿料以及光觸媒物質之製造方法
EP2535311B1 (en) 2010-02-09 2018-12-12 Industry-University Cooperation Foundation Sogang University Particle and method for manufacturing same
US20120134879A1 (en) * 2010-11-29 2012-05-31 Mohamed Tarifi Ultraviolet disinfection process and apparatus
DE102012008733A1 (de) * 2012-05-04 2013-11-07 Xylem Water Solutions Herford GmbH UV-Wasserbehandlungsanlage mit offenem Kanal
WO2013173990A1 (zh) * 2012-05-23 2013-11-28 广东电力士照明科技有限公司 一种无极灯玻璃管壳的制造工艺
CN103646835B (zh) * 2013-12-02 2017-01-04 北京科技大学 一种端面金属化陶瓷电真空管及其制备方法
CN103883902A (zh) * 2014-01-17 2014-06-25 四川东顺光电有限公司 高效智能空气净化照明灯具
US10421127B2 (en) 2014-09-03 2019-09-24 Raytheon Company Method for forming lanthanide nanoparticles
CN106783472A (zh) * 2016-12-08 2017-05-31 安徽世林照明股份有限公司 一种荧光灯管的封口工艺
RO132438B1 (ro) * 2017-10-09 2020-11-27 Răzvan Cătălin Bucureşteanu Compoziţie de vopsea lavabilă biocidă cu proprietăţi fotocatalitice şi metodă fotocatalitică pentru dezinfecţia suprafeţelor interioare
CN111237881B (zh) * 2020-02-21 2021-06-29 青岛海信日立空调系统有限公司 一种空调器室内机

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0233472A (ja) * 1988-07-21 1990-02-02 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの点火時期制御装置
US5045288A (en) * 1989-09-15 1991-09-03 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting On Behalf Of Arizona State University Gas-solid photocatalytic oxidation of environmental pollutants
US5480524A (en) * 1991-12-21 1996-01-02 Robert Aalbers Method and apparatus for removing undesirable chemical substances from gases, exhaust gases, vapors, and brines
US5468699A (en) * 1992-07-30 1995-11-21 Inrad Molecular sieve - photoactive semiconductor membranes and reactions employing the membranes
JP2545727B2 (ja) * 1993-04-19 1996-10-23 工業技術院長 消臭灯及びその製造方法
US5439652A (en) * 1993-09-30 1995-08-08 The Regents Of The University Of Colorado Use of controlled periodic illumination for an improved method of photocatalysis and an improved reactor design
US5449443A (en) * 1994-06-13 1995-09-12 Jacoby; William A. Photocatalytic reactor with flexible supports
EP0783371B1 (en) * 1994-09-22 1998-06-24 F. Hoffmann-La Roche Ag Heterogeneous catalysts
US5646090A (en) * 1995-04-06 1997-07-08 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Thermal transfer image-receiving sheet
DE19543204C2 (de) * 1995-11-20 1997-09-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von nanodispersem Titandioxid und seine Verwendung
DE19721697B4 (de) * 1996-05-24 2008-05-15 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Titandioxidanstrichs
JP3791120B2 (ja) * 1996-05-31 2006-06-28 東芝ライテック株式会社 光触媒体および光源
EP0825634B1 (en) * 1996-08-22 2002-01-09 Hitachi, Ltd. Fluorescent lamp with a thin film photocatalyst, and method of creating the same
IL121877A (en) * 1997-10-01 2001-09-13 Yissum Res Dev Co Photocatalysts for the degradation of organic pollutants
KR19990063369A (ko) * 1997-12-26 1999-07-26 가노 다다오 광 촉매체, 램프 및 조명 기구
JP3080162B2 (ja) * 1998-01-27 2000-08-21 日本パーカライジング株式会社 酸化チタンゾルおよびその製造方法
US6309611B1 (en) * 1998-04-10 2001-10-30 University Of Central Florida Apparatus for low flux photocatalytic pollution control
WO1999052986A1 (fr) * 1998-04-10 1999-10-21 Matsushita Electric Works, Ltd. Procede permettant de former un film de revetement inorganique hydrophile et composition de revetement inorganique
US6135838A (en) * 1998-10-07 2000-10-24 Chung Shan Institute Of Science And Technology Method of making UV lamp for air cleaning
KR100567039B1 (ko) * 2000-02-25 2006-04-04 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 포름산 에스테르의 제조 방법
JP4665221B2 (ja) * 2000-06-01 2011-04-06 日本カーリット株式会社 二酸化チタン光触媒担持体とその製造方法
JPWO2002100634A1 (ja) * 2001-06-11 2004-09-24 株式会社村上開明堂 防曇素子及びその形成方法
ATE540901T1 (de) * 2001-08-03 2012-01-15 Nippon Soda Co Dispergierter bestandteil mit metall-sauerstoff
US20040112411A1 (en) * 2002-09-10 2004-06-17 Boykin Cheri M. Method and apparatus for cleaning a photoactive and/or hydrophilic surface

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