利用光催化材料的发光二级管光催化剂模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及利用光催化材料的发光二级管光催化剂模块。
【背景技术】
[0002] 随着现代社会的发展，大气污染越来越严重，随着停留在室内空间的时间的增加， 针对室内的空气质量的改善的需求也逐渐增加。并且，近年来，随着传染性高的病毒的出 现，对疾病的危险性一同增加，而且，由于加湿器杀菌剂的毒性热点化等原因而需要无害的 抗囷、杀囷广品。
[0003] 在这种方面，利用光催化剂的空气净化技术备受瞩目，且多种形态的产品也正常 用化。然而，在粉末或涂敷液形态的通用产品的情况下，存在因适用的部位不同而具有较大 的性能差异的问题，并且，设有光催化剂和光源的空气净化器之类的产品作为单一产品，存 在无法实现多种使用的缺点。
[0004] 因此，对利用可以在可视光发光二级管下也呈现高的活性，并能实现去除有害物 质、除臭及抗菌功能的光催化材料的小型发光二级管光催化剂模块的用户的要求仍在继 续。
【发明内容】
[0005] 要解决的问题
[0006] 本发明的一实例提供发光二级管光催化剂模块，上述发光二级管光催化剂模块包 含对可视光产生反应，并具有优秀的光催化剂效率的光催化材料。
[0007] 解决问题的手段
[0008] 在本发明的一实例中，提供发光二级管光催化剂模块，其特征在于，包括:光供给 部，用于向光催化剂照射光，使得光催化剂活性化，光催化剂净化部，以分隔的方式形成于 上述光供给部的上部，用于净化受污染的空气，以及排出部，以分隔的方式形成于上述光催 化剂净化部的上部，用于吸入通过上述光催化剂净化部来净化的空气，并向外部排出；上述 光催化剂净化部包括被上述光催化材料涂敷的陶瓷蜂窝结构体，多个光催化剂气孔以蜂窝 形态组合上述陶瓷蜂窝结构体;上述光催化材料包括多孔性金属氧化物膜及形成于上述多 孔性金属氧化物膜的表面的金属粒子。
[0009] 上述金属氧化物膜可包含选自氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化铌及它们的组合中的 至少一种金属氧化物。
[0010] 上述金属粒子可包含选自钨、铬、钒、钼、铜、铁、钴、锰、镍、铂、金、银、铈、镉、锌、 镁、钙、锶、钡及它们的组合中的至少一种金属。
[0011] 上述多孔性金属氧化物膜的气孔度可以为约5%至约50%。
[0012] 上述多孔性金属氧化物膜的比表面积可以为约50m2/g至约500m2/g。
[0013] 相对于上述多孔性金属氧化物膜的平面的每lcm2面积，上述金属粒子的含量可以 为约0.0 OOlmg 至约0.0 lmg。
[0014] 在100重量百分比的上述光催化材料中，可包含0.01重量百分比至10重量百分比 的上述金属粒子。
[0015] 上述陶瓷蜂窝结构体的气孔率可以为约50%至约80%。
[0016] 上述供给部可包括由发光二级管构成的发光器;上述排出部可包括:排出板，形成 被贯通的多个贯通孔，以及排出风扇，设置于上述排出板的下部，用于吸入经净化的上述空 气，使得空气通过上述排出板排出。
[0017] 本发明可包括电源部，上述电源部供给电源，用于控制上述光供给部、光催化剂净 化部及排出部。
[0018] 上述发光二级管光催化剂模块的有害气体去除率可以为约80%至约90%。
[0019] 上述有害气体可以为选自主要由挥发性有机化合物(VOCs，Volatile Organic Compounds)、全氟碳化物（PFCs，Perfluorocarbons)、氯氟碳化物（CFCs， Chlorof luorocarbons)、三氯乙稀（TCE，trichloroethylene)、二噁英及氮氧化物组成的组 中的一种以上。
[0020] 发明的效果
[0021] 上述发光二级管光催化剂模块在去除有害物质、除臭及抗菌方面效果突出。
[0022] 并且，上述发光二级管光催化剂模块能够适用于去除有害物质的各种应用领域， 并能确保光催化剂性能的可靠性。
【附图说明】
[0023]图1为示出本发明一实施例的发光二级管光催化剂模块的分离的图。
【具体实施方式】
[0024] 以下，详细说明本发明的实施例。这些例子仅仅作为例示而提出的，本发明并不局 限于此，本发明只根据发明要求保护范围来定义。
[0025] 在本发明的一实例中，提供发光二级管光催化剂模块，包括:光供给部，用于向光 催化剂照射光，使得光催化剂活性化，光催化剂净化部，以分隔的方式形成于上述光供给部 的上部，用于净化受污染的空气，以及排出部，以分隔的方式形成于上述光催化剂净化部的 上部，并用于吸入通过上述光催化剂净化部来净化的空气，并向外部排出，上述光催化剂净 化部包括被上述光催化材料涂敷的陶瓷蜂窝结构体，多个光催化剂气孔以蜂窝形态组合上 述陶瓷蜂窝结构体;上述光催化材料包括多孔性金属氧化物膜及形成于上述多孔性金属氧 化物膜的表面的金属粒子。
[0026] 在使用通常所使用的Ti02光催化剂的空气净化器产品的情况下，由于存在需要使 用紫外线作为光源的制约，因而具有诸多使紫外线的露出最小化的系统设计方面的制约， 并具有因紫外线而生成臭氧的等问题。并且，在使用对荧光灯发生反映的可视光催化剂的 产品的情况下，由于在为了适用荧光灯而进行小型化的方面存在界限，因而具有难以实现 多方面适用的问题。
[0027] 相反，上述发光二级管光催化剂模块能够使用在发光二级管(Lighting-Emitting Diode，LED)条件下也呈现高的活性的可视光催化剂，从而能够发挥去除有害物质、防臭及 抗菌功能。
[0028]具体地，能够用多孔性金属氧化物膜及包含形成于上述多孔性金属氧化物膜的表 面的金属粒子的催化剂涂敷上述光催化剂净化部所包含的陶瓷蜂窝结构体，例如，可以用 W〇3及包含形成于W03的表面的Pt的光催化材料(Pt/W0 3)来涂敷。被上述光催化材料涂敷的 上述陶瓷蜂窝结构体在可视光发光二级管下，能够确保优秀的有害物质的去除性能。
[0029]光催化材料对陶瓷蜂窝结构进行涂敷的方法可包括如下工序，即，多孔性金属氧 化物膜涂敷陶瓷蜂窝结构体，并通过光蒸镀(Photo-deposition)的方法涂敷金属粒子。
[0030] 形成上述多孔性金属氧化物膜的金属氧化物可不受限制地使用公知为金属氧化 物的物质。上述金属粒子的金属能够使用以涂敷于上述金属氧化物的方式使上述光催化材 料赋予对可视光的活性的种类的金属。例如，上述金属粒子的金属可以为过渡金属、贵金属 等。
[0031] 上述光催化材料为从通过吸收光来得到的能量中所生成的电子和空穴生成超氧 化物负离子或羟基自由基等，从而起到净化空气、除臭及抗菌作用的物质。例如，从上述光 催化材料生成的超氧化物负离子或羟基自由基能够分解甲醛之类的对环境有害的物质。另 一方面，上述光催化材料针对可视光线具有吸收率，从而在室内光源下也呈现优秀的效率， 因此，可以不需要单独的紫外线供给装置。
[0032] 上述金属氧化物膜可包含选自氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化铌及它们的组合中的 至少一种金属氧化物。
[0033] 并且，上述金属可包含选自妈、铬、钒、钼、铜、铁、钴、锰、镍、铂、金、银、铈、镉、锌、 镁、钙、锶、钡及它们的组合中的至少一种。
[0034] 例如，可使用包含氧化钛及形成于氧化钛的表面的铂粒子的光催化材料(Ti02_ Pt)、包含氧化钨及形成于氧化钨的表面的铂粒子的光催化材料(W0 3_Pt)。
[0035]具体地，上述Ti02-Pt只在紫外线条件下发生反应，并且，在使用发光二级管的情 况下，也要使用紫外线-发光二级管，因此，存在费用方面的问题，并在将可视光线适用于发 光二级管光催化剂模块方面存在困难。然而，上述W0 3-Pt光催化材料通过涂敷Pt来赋予光 催化剂性能，且Pt的使用量也少于上述Ti02-Pt光催化材料，因此，在费用方面存在优点，并 能有利于适用在可视光线发光二级管光催化剂模块。
[0036] 上述多孔性金属氧化物膜的气孔度可以为约5 %至约50 %。在具有上述范围的气 孔度的情况下，上述光催化材料对可视光的活性效果能够更加优秀。如果，在多孔性金属氧 化物膜不具有气孔度，并因溅射方法等而以致密的方式形成的情况下，由于无法有效地形 成甲醛等反应物的吸附，因而难以期待优秀的光催化剂的活性。
[0037] 上述多孔性金属氧化物膜的比表面积可以为约50m2/g至约500m2/g。在具有上述范 围的比表面积的情况下，上述光催化材料对可视光的活性效率能够更加优秀。
[0038] 并且，在上述光催化材料100重量百分比中，可包含约0.01重量百分比至约10重量 百分比的上述金属粒子。上述金属粒子能够借助光蒸镀法涂敷于上述多孔性金属氧化物膜 的表面，因而能够通过含量的调节来赋予光催化剂性能。此时，将上述光催化材料的含量维 持在上述范围内，从而能够容易实现可视光线下的光催化剂的效果。
[0039] 具体地，在上述Ti02-Pt光催化材料中，可在光催化材料100重量百分比中包含约 0.1重量百分比至约10重量百分比的上述Pt，在上述W〇3-Pt光催化材料中，可在光催化材料 100重量百分比中包含约0.01重量百分比至约1重量百分比的上述Pt。
[0040] 更具体地，由于上述Ti〇2-Pt光催化材料的可视光线吸收率低，因而与上述W〇3-Pt 光催化材料相比，相对地需要更多的Pt，以便能够借助Pt的添加改善可视光线吸收率。在上 述W〇3-Pt光催化材料中，若添加小于0.01重量百分比的上述Pt，则因基于Pt添加的电子-空 穴复合抑制效果降低而存在活性降低的隐患，若添加大于1重量百分比的上述Pt，则因光催 化剂活性点减少而能够使反应性降低。
[0041] 图1为示出本发明一实施例的发光二级管光催化剂模块的分离的图。参照图1，上 述发光二级管光催化剂模块包括光供给部100、光催化剂净化部200及排出部300,上述光催 化剂净化部可包括被上述光催化材料22涂敷的陶瓷蜂窝结构体，多个光催化剂气孔21以蜂 窝形态组合上述陶瓷蜂窝结构体。
[0042] 在上述陶瓷蜂窝结构体形成多个光催化剂气孔21是为了能够使大量的上述光催 化材料22在狭窄的空间内形成于上述光催化剂气孔21。
[0043] 上述陶瓷蜂窝结构体的气孔氯可以为约50%至约80%。上述陶瓷蜂窝结构体包括 多个光催化剂气孔21，能够具有规定的气孔率，并且，通过包含上述范围的气孔率，