CN1131183C

Photocatalytic-activated self-cleaning article and method of making the same

Abstract

The invention discloses a method and a product, wherein a photocatalytically activated self-cleaning coating is formed on a substrate by spraying pyrolysis, chemical vapor deposition or magnetron sputtering vacuum deposition to provide a photocatalytically activated self-cleaning surface Matrix. The thickness of the coating is at least about 500 angstroms to limit the portion of the coating toward the substrate from being poisoned by sodium ions. In addition, before depositing the photocatalytically activated self-cleaning coating, a sodium ion diffusion barrier layer can be deposited on the surface of the substrate to prevent the photocatalytically activated self-cleaning coating from being poisoned by sodium ions. The substrate includes glass substrates such as glass plates and continuous float glass ribbons.

CN1131183C, drawing sheet 1
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Expired 12 March 2018, 8.5 years ago.

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27 claims: 1 independent, 26 dependent

  1. 1
    一种光催化活化自洁制品,该制品包括:a)具有至少一个表面并含有钠的基体;以及b)通过选自化学汽相沉积、喷涂热解和磁控溅射真空沉积的一种方法而沉积在基体表面上的光催化活化自洁涂层,以及c)选自下面i)和ii)的防止钠离子中毒的层,其中i)一层位于基体和所述光催化活化自洁涂层之间的厚度至少为约100埃的钠离子扩散阻挡层,以便防止钠离子从所述基体迁移至所述光催化活化自洁涂层中,ii)光催化活化自洁涂层总厚度中的一部分,该光催化活化自洁涂层的厚度超过一个最小厚度,使得在基体温度超过钠离子可以迁移的温度的过程中,所述钠离子只能迁移通过部分光催化活化自洁涂层的厚度,从而所述光催化活化自洁涂层与上述基体表面反方向的那部分厚度能保持光催化活化自洁活性。
  2. 2
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中该光催化活化自洁涂层包括选自氧化钛、氧化铁、氧化银、氧化铜、氧化钨、氧化铝、氧化硅、氧化钼、氧化锌、锡酸锌、钛酸锶及其混合物中的金属氧化物。
  3. 3
    如权利要求2所说的光催化活化自洁制品,其中该光催化活化自洁涂层包括二氧化钛,它选自锐钛矿二氧化钛、金红石二氧化钛、板钛矿二氧化钛及其混合物。
  4. 4
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中所说的光催化活化自洁涂层至少200埃厚。
  5. 5
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中所说的光催化活化自洁涂层至少400埃厚。
  6. 6
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中所说的光催化活化自洁涂层至少500埃厚。
  7. 7
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中所说的光催化活化自洁涂层具有至少2×10-3/厘米·分钟的光催化反应速度。
  8. 8
    如权利要求7所说的光催化活化自洁制品,其中所说的光催化反应速度作为沉积在所说的光催化活化自洁涂层上的厚度为100-200埃的硬脂酸试验膜的除去速度而测定,其中所说的光催化反应速度是作为通过将多个硬脂酸试验膜的碳-氢延伸振动吸收带的傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer)测定结果对所说的光催化活化自洁涂层向频率为约300-400纳米的紫外辐射暴露的累积时间作图而形成的曲线的斜率而定量测得的,所说的紫外辐射是通过放置在所说的光催化活化自洁涂层上方的紫外辐射光源提供的并且当在该光催化活化自洁涂层表面处测定时具有约20瓦/平方米的强度。
  9. 9
    如权利要求8所说的光催化活化自洁制品,其中所说的紫外辐射光源选自黑光光源和UVA-340光源。
  10. 10
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中该光催化活化自洁涂层是直接沉积在基体上的。
  11. 11
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,它在所说的光催化活化自洁涂层和基体之间还进一步包括至少一层中间层。
  12. 12
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中光催化活化自洁涂层包括沉积在基体上的多层涂层叠层中的一层并且其中该光催化活化自洁涂层是所说的多层叠层中的最外层。
  13. 13
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中光催化活化自洁涂层包括沉积在基体上的多层涂层叠层中的一层,其中该光催化活化自洁涂层不是所说的多层叠层中的最外层。
  14. 14
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中该钠离子扩散阻挡层是通过选自化学汽相沉积、磁控溅射沉积和喷涂热解法的方法沉积在基体上的。
  15. 15
    如权利要求14所述的光催化活化自洁制品,其中所述光催化活化自洁涂层是一种通过CVD方法沉积在钠钙硅玻璃基体上的二氧化钛,该光催化活化自洁涂层的最小厚度为250埃以便能有足够部分的光催化活化自洁涂层保持无钠离子中毒并且保持其光催化活化自洁活性。
  16. 16
    如权利要求15所述的光催化活化自洁制品,其中所述光催化活化自洁涂层是一种通过CVD方法沉积在钠钙硅玻璃基体上的二氧化钛,该光催化活化自洁涂层的最小厚度为400埃以便能有足够部分的光催化活化自洁涂层保持无钠离子中毒并且保持其光催化活化自洁活性。
  17. 17
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中该钠离子扩散阻挡层选自结晶金属氧化物、无定型金属氧化物及其混合物。
  18. 18
    如权利要求17所说的光催化活化自洁制品,其中钠离子扩散阻挡层选自氧化锡、氧化硅、氧化钛、氧化锆、掺氟氧化锡、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钴、氧化铬、氧化镁、氧化铁及其混合物。
  19. 19
    如权利要求18所说的光催化活化自洁制品,其中该钠离子扩散阻挡层至少约250埃厚。
  20. 20
    如权利要求18所说的光催化活化自洁制品,其中该钠离子扩散阻挡层至少约500埃厚。
  21. 21
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中该基体选自玻璃、塑料、金属、搪瓷及其混合物。
  22. 22
    如权利要求1所说的光催化活化自洁制品,其中所说的基体是玻璃基体,它具有第一主表面和作为第二主表面的相对的主表面,第一主表面具有氧化锡在其中扩散的薄层,它是在熔融锡浴上形成玻璃带所特有的,至少一个主表面上沉积了所说的光催化活化自洁金属氧化物涂层。
  23. 23
    如权利要求22所说的光催化活化自洁制品,其中该光催化活化自洁涂层还包括一种金属氧化物,它选自氧化钛、氧化铁、氧化银、氧化铜、氧化钨、氧化铝、氧化硅、锡酸锌、氧化钼、氧化锌、钛酸锶及其混合物。
  24. 24
    如权利要求23所说的光催化活化自洁制品,它还包括位于该基体与该光催化活化自洁涂层之间的钠离子扩散阻挡层。
  25. 25
    如权利要求24所说的光催化活化自洁制品,其中钠离子扩散阻挡层选自氧化锡、氧化硅、氧化钛、氧化锆、掺氟氧化锡、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钴、氧化铬、氧化镁、氧化铁及其混合物。
  26. 26
    如权利要求22所说的光催化活化自洁制品,其中该玻璃基体选自玻璃板和连续浮法玻璃带。
  27. 27
    如权利要求1所述的光催化活化自洁涂层,其中所述光催化活化自洁涂层的厚度为100埃至1微米。
Independent claims27