CN1263695C

Photoactive coating, coated article, and method of making same

Abstract

The invention discloses a method for forming a photocatalytic coating, which includes depositing a precursor composition onto at least a part of the surface of a substrate through a coating device. The precursor composition includes a titanium dioxide precursor material and at least one other precursor material having a metal selected from boron, strontium, zirconium, lead, barium, calcium, hafnium, lanthanum, and mixtures thereof. Sufficient other precursor materials are added to the composition so that the molar ratio of the selected metal to titanium in the applied photocatalytic coating is from about 0.001 to about 0.05.

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Expired 12 July 2022, 4.2 years ago.

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59 claims: 8 independent, 51 dependent

  1. 1
    一种形成光活性涂层的方法,包括步骤:通过化学气相沉积将前体组合物沉积到熔融金属浴中的至少一部分浮法玻璃带上,所述前体组合物包含:光活性涂覆前体材料;和至少一种包含掺杂剂的其它前体材料,所述掺杂剂相对没有该掺杂剂的光活性涂层增加光活性涂层的光活性。
  2. 2
    权利要求1的方法,其中光活性涂覆前体材料包含二氧化钛前体材料。
  3. 3
    权利要求2的方法,其中二氧化钛前体材料选自钛醇盐,四氯化钛,和其混合物。
  4. 4
    权利要求3的方法,其中钛醇盐选自甲醇钛,乙醇钛,四乙醇钛,丙醇钛,丁醇钛,其异构体,和其混合物。
  5. 5
    权利要求3的方法,其中钛醇盐选自异丙醇钛,四乙醇钛,和其混合物。
  6. 6
    权利要求1的方法,其中所述至少一种其它前体材料包含有机金属醇盐。
  7. 7
    权利要求6的方法,其中所述至少一种其它前体材料包含至少一种沸点低于200℃的过渡金属醇盐。
  8. 8
    权利要求6的方法,其中有机金属醇盐选自硼,锶,锆,铅,钡,钙,铪,镧,和其混合物的醇盐。
  9. 9
    权利要求1的方法,其中至少一种其它前体材料选自硼酸三烷基酯,醇锶,烷基铅,烷基醇锆,醇镧,乙醇锶,2-乙基己酸锶,六氟乙酰丙酮合锶,异丙醇锶,甲醇锶,乙醇锶钽,异丙醇锶钛,硼酸三乙酯,四-n-丁基铅,2-甲基-2-丁醇锆,异丙醇镧,和其混合物。
  10. 10
    权利要求1的方法,其中光活性涂层是光催化的。
  11. 11
    权利要求1的方法,其中光活性涂层是光活性亲水的。
  12. 12
    权利要求2的方法,包括加入足够的其它前体材料使得掺杂剂与钛在所施用的光活性涂层中的摩尔比是0.001-0.05。
  13. 13
    一种形成光活性涂层的方法,包括步骤:将前体组合物沉积到至少一部分基材表面上,所述前体组合物包含:二氧化钛前体材料;和至少一种沸点低于200℃的金属醇盐。
  14. 14
    权利要求13的方法,其中金属醇盐包括选自硼,锶,锆,铅,钡,钙,铪,镧,和其混合物的金属。
  15. 15
    权利要求13的方法,其中二氧化钛前体材料选自钛醇盐,四氯化钛,和其混合物。
  16. 16
    一种形成光活性涂层的方法,包括步骤:将前体组合物沉积到至少一部分基材表面上,所述前体组合物包含:二氧化钛前体材料;和至少一种具有选自硼,锶,锆,铅,钡,钙,铪,镧,和其混合物的金属的其它前体材料;和将足够的其它前体材料加入该组合物使得所选金属与钛在所施用的光活性涂层中的摩尔比是0.001-0.05。
  17. 17
    权利要求16的方法,其中二氧化钛前体材料选自四氯化钛,钛醇盐,和其混合物。
  18. 18
    权利要求17的方法,其中二氧化钛前体材料选自异丙醇钛和四乙醇钛。
  19. 19
    权利要求16的方法,其中至少一种其它前体材料选自硼酸三烷基酯,醇锶,烷基铅,烷基醇锆,醇镧,乙醇锶,2-乙基己酸锶,六氟乙酰丙酮合锶,异丙醇锶,甲醇锶,乙醇锶钽,异丙醇锶钛,硼酸三乙酯,四-n-丁基铅,2-甲基-2-丁醇锆,异丙醇镧,和其混合物。
  20. 20
    权利要求16的方法,其中二氧化钛前体材料是异丙醇钛,所述其它前体材料可溶于异丙醇钛。
  21. 21
    权利要求16的方法,其中所述其它前体材料的沸点低于200℃。
  22. 22
    权利要求16的方法,包括:加热二氧化钛前体材料和所述其它前体材料至足以蒸发前体材料的温度;和将蒸发的前体组合物引入载体气体使得蒸发的前体材料与载体气体的比率是0.01体积%-0.06体积%。
  23. 23
    权利要求16的方法,包括通过一种选自化学气相沉积,磁控管溅射真空沉积,和喷雾热解的工艺沉积光催化涂层。
  24. 24
    权利要求16的方法,其中基材是浮法室中的浮法玻璃带且该方法包括通过化学气相沉积将前体组合物沉积到浮法室中的浮法玻璃带上。
  25. 25
    权利要求16的方法,包括沉积足够的前体组合物使得光催化涂层具有厚度50埃-2000埃。
  26. 26
    权利要求16的方法,包括在基材和光催化涂层之间沉积中间层。
  27. 27
    权利要求26的方法,其中中间层是抗反射层。
  28. 28
    权利要求27的方法,其中抗反射层包含氧化铝,氧化锡,氧化铟,氧化硅,氧碳化硅,和氧氮化硅中至少一种。
  29. 29
    权利要求26的方法,其中中间层是钠离子扩散阻挡层。
  30. 30
    权利要求29的方法,其中阻挡层包括氧化硅,氮化硅,氧氮化硅,氧碳化硅,氧化铝,氟掺杂氧化铝,和氮化铝中至少一种。
  31. 31
    一种形成光催化涂层的方法,包括步骤:将前体组合物沉积到至少一部分基材表面上,所述前体组合物包含异丙醇钛和至少一种选自硼酸三乙酯,异丙醇锶,四-n-丁基铅,2-甲基-2-丁醇锆,和异丙醇镧的其它有机金属前体材料。
  32. 32
    权利要求31的方法,包括将足够的其它有机金属前体材料加入所述组合物中使得有机金属前体材料的金属与钛在所施用的光催化涂层中的摩尔比是0.001-0.05。
  33. 33
    一种将光催化涂层沉积到基材上的方法,包括步骤:将化学气相沉积涂覆设备设置在浮法室中的浮法玻璃带上方;将前体组合物由涂覆设备导向该带上,所述前体组合物包含二氧化钛前体材料和至少一种具有选自硼,锶,铅,钡,钙,铪,镧,和其混合物的金属的其它前体材料;和将足够的其它前体材料加入该组合物使得所选金属与钛在所施用的光催化涂层中的摩尔比是0.001-0.05;和加热基材至足以分解前体材料的温度以形成光催化涂层。
  34. 34
    一种增加二氧化钛涂层的光催化活性的方法,包括步骤:向二氧化钛涂层加入至少一种选自硼,锶,锆,铅,钡,钙,铪,和镧的金属,使得所选金属与钛在光催化涂层中的摩尔比是0.001-0.05。
  35. 35
    一种形成光催化涂层的方法,包括步骤:将前体组合物沉积到至少一部分基材上,所述前体组合物包含四氯化钛,有机氧源,和含硼的前体材料。
  36. 36
    权利要求35的方法,其中有机氧源是具有C2-C10烷基基团的烷基酯。
  37. 37
    权利要求35的方法,其中前体材料包含硼酸三乙酯。
  38. 38
    权利要求35的方法,包括将光催化涂层直接沉积到基材表面上。
  39. 39
    权利要求35的方法,包括在基材表面和光催化涂层之间沉积中间涂层。
  40. 40
    权利要求39的方法,其中间涂层包含氧化锡,氧化铝,和氧化锆中至少一种。
  41. 41
    一种制品,包括,具有至少一个表面的基材;和沉积到至少一部分该基材表面上的光催化涂层,其中该光催化涂层包含二氧化钛和至少一种包含至少一种选自硼,锶,锆,铅,钡,钙,铪,和镧的金属的其它的材料,和其中所述其它的材料在涂层中的存在量使得所选金属与钛在光催化涂层中的摩尔比是0.001-0.05。
  42. 42
    权利要求41的制品,其中基材选自玻璃,塑料,和陶瓷。
  43. 43
    权利要求41的制品,其中制品是整体的。
  44. 44
    权利要求41的制品,其中制品是叠层的。
  45. 45
    权利要求41的制品,其中制品是绝热玻璃单元和基材是绝热玻璃单元的至少一个格子。
  46. 46
    权利要求41的制品,其中基材选自退火玻璃,回火玻璃,和热增强玻璃。
  47. 47
    权利要求41的制品,其中制品是建筑上的透明体。
  48. 48
    权利要求41的制品,其中光催化涂层直接沉积到基材表面上。
  49. 49
    权利要求41的制品,其中光催化涂层包含至少部分为锐钛矿相的二氧化钛。
  50. 50
    权利要求41的制品,其中光催化涂层包含至少部分为金红石相的二氧化钛。
  51. 51
    权利要求41的制品,其中光催化涂层通过选自化学气相沉积,磁控管溅射真空沉积,和喷雾热解的工艺而沉积。
  52. 52
    权利要求41的制品,其中基材包括至少一个具有扩散其中的锡的表面。
  53. 53
    权利要求41的制品,其中光催化涂层具有厚度50埃-2000埃。
  54. 54
    权利要求41的制品,其中基材是浮法玻璃带和所述工艺是选自化学气相沉积和喷雾热解。
  55. 55
    权利要求41的制品,包括位于基材表面和光催化涂层之间的至少一中间层。
  56. 56
    权利要求55的制品,其中中间层是抗反射层。
  57. 57
    权利要求55的制品,其中中间层是钠离子扩散阻挡层。
  58. 58
    权利要求56的制品,其中抗反射层包含氧化铝,氧化锡,氧化铟,氧化硅,氧碳化硅,和氧氮化硅中至少一种。
  59. 59
    权利要求57的制品,其中阻挡层包含氧化锡,氧化硅,氧化钛,氧化锆,氟-掺杂氧化锡,氧化铝,氧化镁,氧化锌,氧化钴,氧化铬,氧化铁,和其混合物中至少一种。
Independent claims59