TWM483279U - 氧化釩－二氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜之結構 - Google Patents
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Description
本創作揭示一種氧化釩-氧化鈦觸媒薄膜之結構，此氧化釩-氧化鈦是均勻的混合。本創作並揭示其在抗腐蝕上的應用，此氧化釩-氧化鈦薄膜在不鏽鋼和鐵片上具有強的抗腐蝕。
所謂光觸媒，就是經過光的照射，可以促進化學反應的物質。目前可用來作為光觸媒的物質有氧化鈦等氧化物，其中二氧化鈦因為具有強大的氧化能力，高化學穩定度，及無毒的特性，最常被使用來做為光觸媒的物質。光觸媒可用於處理空氣中低濃度的有害化學物質，本身不會釋出有害物質，因此是極佳的環境淨化用觸媒。光觸媒具有消臭、殺菌、抗菌、防汚和除去有害物質等功能。
氧化鈦的結晶構造有正方晶系的金紅石(rutile)型、銳鈦礦(anatase)型及屬於斜方晶系的板鈦礦(brookite)型3種。其中只有銳鈦礦結構具光觸媒的效果。光催化處理程序之光分解機制是藉由紫外光或太陽光激發光觸媒，使觸媒產生電子與電洞，藉以氧化表面吸附之物質，
進而將表面吸附之物質分解為小分子。以二氧化鈦為例，二氧化鈦吸收光產生電子及電洞，此電洞具有相當強之氧化能力，可以將吸附在二氧化鈦表面之汚染物分子直接氧化使其分解，或者將吸附於物質表面之水分子氧化為氫氧自由基。原本大分子之汚染物，經由光觸媒反應將大分子裂解，達到將汚染物清除之目的。
中華民國專利申請號第9212203號揭示製備結晶型二氧化鈦光觸媒的合成方法，其係利用四氯化鈦或硫酸鈦經稀釋以氨水調整pH值，加入適當的氧化劑與無機酸，配合操作條件生成二氧化鈦光觸媒溶膠，此發明所製備的二氧化鈦為大顆粒，且為球型，其反應活性不高，且不易附著於載體形成薄膜。
中華民國專利申請號第96142648號，揭示一種不降低透明基材可見光和日光穿透率的透明水基奈米溶膠凝膠塗料組成物及其塗佈方法，其係以沸石溶膠為主體，此沸石溶膠為以烷氧化物製備，其製程複雜。
中華民國專利申請號第95129291號為一種「低溫程序製備奈米薄膜的方法」，其係揭示使用二氧化鈦之方法，其製程複雜，且二氧化鈦為大顆圓球型，光觸媒活性不高。
中華民國專利申請號第92128954其揭示製備二氧化鈦奈米粉體之方法，其係以過氯酸等氧化物或無機酸，並加入改質劑及界面活性劑等來改質，此發明需使用改質劑與界面活性劑，方可使所製成的二氧化鈦穩定懸浮於水中，且此懸浮液為酸性，此發明所製備的二氧化鈦為大顆粒，且為球型，其反應活性不高，且不易附著於載體形成薄膜。
先前技藝均是使用圓球形二氧化鈦，且顆粒大，當薄膜由二氧
化鈦圓球形組成時，其中間的空隙較大，且光觸媒活性較差。
先前防蝕技術主要是以塗佈外層塗料來阻絕腐蝕的可能，然而此技術易受到塗佈均勻與否、時間的影響等因素而改變抗腐蝕的效果，雖然於黑暗中依然具有防蝕效果，但是，極易受到外界影響，防蝕的時間較短且效果不佳。
本創作揭示一種以溶膠凝膠法和浸漬塗佈技術在基材表面負載奈米氧化釩-二氧化鈦光觸媒之薄膜，此氧化釩-二氧化鈦光觸媒薄膜厚度為0.1微米至1微米之間，載體可為不鏽鋼片或鐵片，其於載體上具有高的附著性與高的硬度，並具有強的抗腐蝕功效；以日光燈、紫外光燈或太陽光照射時，氧化釩可保證二氧化鈦不降低其光電性能與阻擋層保護的作用，並可有效延長照光產生之電子再結合時間，具有雙重保護的作用，以達到強的抗腐蝕功效，並且在暗處中仍能繼續保持陰極防蝕的效果。
本創作揭示一種以氧化釩-氧化鈦薄膜負載在載體上，本創作氧化釩-氧化鈦薄膜，用於抗腐蝕，而本創作的重點就在於揭示奈米級氧化釩-氧化鈦光觸媒薄膜之結構，它有高抗腐蝕性。
本創也揭示一種能在暗處中持續保持陰極防蝕效果之二氧化鈦-氧化釩薄膜，其原理是在氧化鈦顆粒表面擔載具有儲存電子作用的氧化釩顆粒，當照光條件下，氧化鈦和氧化釩顆粒可放出電子，氧化釩顆
粒可儲存多餘的電子，在暗處時，氧化釩顆粒則可持續放出電子，以達到長時間陰極防蝕的效果。
1‧‧‧不鏽鋼或鐵片載體
2‧‧‧氧化釩
3‧‧‧二氧化鈦
4‧‧‧氧化釩-氧化鈦薄膜
圖1為氧化釩-氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜之結構，氧化釩為圓球形，二氧化鈦為橢圓球形顆粒，具有銳鈦礦結構，此橢圓形球體比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，氧化釩為圓球形，其直徑為10到20奈米之間；氧化鈦為橢圓球形，此橢圓球形之長軸為10至15奈米，短軸為3至6奈米，此載體為不鏽鋼或鐵片。
圖2為氧化釩-氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜附載在載體上的結構，氧化釩-氧化鈦薄膜的厚度為0.1微米至1微米之間，載體為不鏽鋼或鐵片。
如圖1所示，本創作採用奈米結晶粒子懸浮液覆膜法製備氧化釩-氧化鈦薄膜，製作出透明，穩定懸浮且具光催化活性的氧化釩-氧化鈦奈米結晶粒子溶液，以做為塗佈的原料，並使塗佈後具抗腐蝕性。此懸浮溶液很穩定，此溶液是中性，此氧化釩-氧化鈦薄膜(4)厚度為0.5毫米至1毫米之間，氧化釩-氧化鈦光觸媒薄膜(4)之結構，其係有奈米級氧化釩-氧化鈦固體顆粒均勻混合承載在載體(1)上，在二氧化鈦(3)顆粒表面擔載具有儲存電子作用的氧化釩顆粒，氧化釩(2)為圓球形，二
氧化鈦為橢圓球形顆粒，具有銳鈦礦結構，此橢圓形球體比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，此載體(1)為不鏽鋼或鐵片。當照光條件下，氧化鈦和氧化釩顆粒可放出電子，氧化釩顆粒(2)可儲存多餘的電子，在暗處時，氧化釩顆粒(2)則可持續放出電子，達到長時間陰極防蝕的效果，此載體為不鏽鋼或鐵片。
1‧‧‧載體
2‧‧‧氧化釩
3‧‧‧二氧化鈦
Claims (3)
- 一種氧化釩-二氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜之結構，此氧化釩-二氧化鈦光觸媒薄膜之厚度為0.5毫米至1毫米之間，此氧化釩-二氧化鈦光觸媒薄膜，其係有奈米級氧化釩-二氧化鈦固體顆粒均勻混合承載在載體上，氧化釩為圓球形，二氧化鈦為橢圓球形顆粒，具有銳鈦礦結構，此橢圓形球體比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，此氧化釩-二氧化鈦光觸媒薄膜厚度為0.5毫米至1毫米之間，此載體為不鏽鋼或鐵片。
- 如申請專利範圍第1項所述之氧化釩-二氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜之結構，其中氧化釩為圓球形，其直徑為10到20奈米之間；二氧化鈦為橢圓球形，此橢圓球形之長軸為10至15奈米，短軸為3至6奈米。
- 如申請專利範圍第1項所述之氧化釩-二氧化鈦抗腐蝕光觸媒薄膜之結構，此氧化釩-氧化鈦薄膜在載體上具有高的附著性，並具有強的抗腐蝕功效，以日光燈、紫外光燈或太陽光照射，具高的抗腐蝕效果，在暗處時，氧化釩-二氧化鈦顆粒可持續放出電子，達到長時間陰極防蝕的效果。
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