材 料的活性/成本比率。
[0032] 最通常地，悬浮液和溶胶将使用相同溶剂（水、醇或水/醇混合物）形成。
[0033] 在本发明的范围内，得自半导体材料纳米颗粒的悬浮液和溶胶的沉积混合物优选 地包含1至70质量％，且优选5至30质量％的半导体材料。通常，沉积混合物包含质量比 率为80/20至20/80、优选67/33至33/67且优选60/40至40/60的硅酸盐物质/半导体材 料。
[0034] 有利地，沉积混合物和因此还获得的涂层不包含任何充当致孔剂的表面活性剂。 还有利地，沉积混合物不包含任何含氮化合物并且涂层不包含任何氮。
[0035] 在本发明的范围内，"半导体材料"是指其电子结构对应于价带并且对应于导带的 任何材料，其特征在于能量差称为禁带或"能隙"。当半导体材料接收能量大于或等于该材 料禁带能量的光子时，在所述材料中产生电子-空穴对。考虑到这些化合物的光催化降解， 存在于本发明涂层中的半导体材料纳米颗粒可用于产生有机化合物（与半导体材料接触） 的氧化-还原反应。
[0036] 在本发明的范围内使用的半导体材料具有使有机化合物，特别是化学或生物试剂 降解的光催化性质。
[0037] 在本发明的范围内，半导体材料纳米颗粒有利地具有5至IOOnm的较大尺寸。半导 体材料纳米颗粒例如为 Ti02、ZnO、Sn02、W03、Fe20 3、Bi203、SrTi03、CdS、SiC 或 CeO^纳米颗 粒或者这些纳米颗粒的任意混合物。包含大于50质量％的锐钛矿型1102或者仅包含锐钛 矿型TiO 2的纳米颗粒是优选的。例如，能够使用包含金红石/锐钛矿型混合物的颗粒。二 氧化钛（TiO2)是具有由很高的化学稳定性和光化学稳定性提供的宽带的半导体材料。TiO 2 的吸收带对应于彡400nm的波长（UV范围）。通过使用掺杂的1102纳米颗粒（例如具有碳 或氮），使得能够转移该带至可见光谱，同时增加光催化的能量产率。这种半导体材料纳米 颗粒还已知具有对于UVs的防护性能。因此，在辐照步骤e)之前或之后获得的本发明的涂 层可用于对抗UVs的防护。
[0038] 本发明的目的还涉及包含聚硅氧烷的涂层，其中某些硅原子通过Si-C键与至少 一个有机基团结合并且其中分布有半导体材料纳米颗粒，特征在于该涂层为多孔的、且特 别地具有大孔性或者还甚至是中孔性，和/或当将涂层浸入水性溶液，特别是超纯水中时， 对其辐照不导致涂层中存在的有机基团的任何去除，该有机基团通过Si-C键与硅原子结 合。特别地，这种福照可在0 °C至80 °C，优选20 °C至30 °C的温度下用lmW/cm2至100W/cm2， 优选3至10mW/cm 2的UV-A、UV-B或UV-C进行辐照10分钟至48小时，优选5至27小时的 时间段而实现。例如，在室温下（例如在22°C下）使用光强度各自为10mW/cm 2和3mW/cm2 的UVA( λ = 365nm)和UVB( λ = 312nm)进行辐照6小时或更长时间，检查是否已不存在 有机基团的脱盐。
[0039] 本发明的涂层包含限制半导体材料纳米颗粒的多孔硅基质。在涂层表面和涂层本 体中存在的大孔性使半导体材料纳米颗粒可用于捕获有机污染物。
[0040] 优选17 %至97摩尔％，且优选80 %至95摩尔％的存在于本发明涂层中的硅原子 通过Si-C键与碳原子结合。
[0041] 通过Si-C键与聚硅氧烷基质结合的有机基团给予涂层柔性。通过Si-C键与硅原 子结合的有机基团优选地选自以下基团：特别地具有1至6个碳原子的烷基基团，例如甲 基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基；芳基基团，例如苯基；和乙烯基基团。在对涂层 辐照（当将涂层浸入水性溶液，特别是超纯水中时）仍导致有涂层中存在的有机基团去除 的情况下，通过Si-C键与硅原子结合的有机基团优选为甲基或乙基类型。
[0042] 本发明的涂层特别地包含1至90质量％且优选30至70质量％的半导体材料。在 本发明的涂层中，半导体材料纳米颗粒通常具有5至IOOnm的较大尺寸。
[0043] 在本发明的涂层中，半导体材料纳米颗粒为例如Ti02、Zn0、Sn02、W0 3、Fe203、Bi203、 SrTi03、CdS、SiC或CeO2的纳米颗粒或这些纳米颗粒的任意混合物，包含大于50质量％的 锐钛矿型TiO2或仅包含锐钛矿型TiO 2的纳米颗粒为优选的。有利地，半导体材料纳米颗粒 为Ti02、ZnO、Sn02、W03、Fe20 3、Bi203、SrTi03、CdS的纳米颗粒或这些纳米颗粒的任意混合物， 并且半导体材料纳米颗粒的Si原子/金属原子比率为0. 3/1至5/1，优选为1. 2/1。
[0044] 有利地，本发明的涂层为柔性的。当将涂层沉积在本身为柔性载体的载体上时，可 通过它们能够折叠30°角而不断裂的能力评价其柔性。特别地，在柔性载体上存在的涂层 并不显著改变（导致小于5%的变化）使载体按照30°折叠所需的力。
[0045] 由于其多孔性质，本发明的涂层具有表面粗糙度。
[0046] 根据优选的实施方案，本发明的涂层包含至少90质量％的聚硅氧烷基质且优选 仅包含聚硅氧烷基质（其中一部分硅原子通过Si-C键与有机基团结合），并且该涂层包含 半导体材料纳米颗粒。
[0047] 除了其备选应用之外，本发明的目的还涉及根据本发明范围内所定义的方法而可 以获得的涂层。
[0048] 所使用的溶胶-凝胶工艺能够获得具有相对小厚度的涂层，特别地该厚度为约 Inm 至 500 μ m，且优选 50nm 至 50 μ m。
[0049] 由于应用本发明范围内描述的方法步骤a)至d)，获得了具有多孔性（存在大孔 性）的涂层，并且在110 2颗粒的情况下获得最通常具有大孔性和中孔性二者的涂层。这种 多孔性可以用作污染物的陷阱并且提高涂层半导体材料纳米颗粒的可用性。
[0050] 在本发明的范围内，可以通过使用扫描电子显微镜观察涂层表面的图像而测定大 孔性或者还甚至中孔性的存在。大孔性可被定义为存在对应于直径大于50nm的孔且中孔 性定义为存在对应于直径为2nm至50nm的孔。孔的直径对应于通过使用扫描电子显微镜观 察涂层表面图像而测得的孔腔内表面之间的最大距离，该孔腔对应于涂层中存在的孔。表 面多孔性和涂层本体中的多孔性基本上相同。通过BET (Brunauer, Emmett和Teller)技术 的气体吸附分析（特别地氮气）还能够确定存在的大孔性类型或大/中混合的多孔性类型 的多孔性。这种测量通过刮擦沉积涂层获得的粉末而进行。
[0051] 在图IA中可以看到所存在的大/中混合的多孔性，其为通过扫描电子显微镜获得 的下文实施例1的涂层照片。由于存在多孔性，根据下文实施例1获得的涂层具有表面粗 糙度，其在图IB中很明显。
[0052] 在辐照下的处理步骤e)能够获得具有最佳光催化性质的涂层：其允许将与硅原 子结合的有机基团去除并因此允许产生更稳定的材料，该硅原子邻近半导体材料纳米颗 粒，在其使用过程中其自身产生（或依赖去除水平以非常有限的方式产生）污染物。获得的 涂层一方面具有对应于大孔性类型的多孔性或大/中孔性混合类型的混合多孔性，并且另 一方面具有对应于有机基团去除而产生的微孔性，该有机基团邻近半导体材料纳米颗粒。 不能检测微孔性的存在，在没有结构化的情况下没有技术可用于薄层上的这种检测（与本 申请的情况相同）。其通过结合涂层组成分析（显示Si-C键去除）而间接推断得出（因为 最初存在的R基团的去除和Si-O键的形成）。随着降解气体的逐步形成自动导致产生微孔 性的裂缝。
[0053] 该去除通过在辐照期间半导体纳米颗粒的活化性质而获得。与没有该处理步骤而 获得的涂层相比。所产生的微孔性还提高涂层中存在的光催化纳米颗粒的可用性，因此提 高本发明涂层的光催化活性。用于形成这种分级多孔性的多步机制在图2中示出：首先，在 用于沉积和干燥涂层（以膜形式）的步骤期间，通过半导体材料纳米颗粒（图2中以TiO2 进行举例说明）的自组装形成大孔性或混合的大/中多孔性；然后，通过应用UV预处理降 解有机基团而产生微孔性，该有机基团通过Si-C键与聚硅氧烷网络的硅原子相结合，该聚 硅氧烷网络与半导体材料纳米颗粒（图2中以TiO 2进行举例说明）相接触。
[0054] 因此，在辐照下的处理步骤具有双重功能：既去除有机基团（其可通过半导体材 料纳米颗粒而降解）又产生微孔性（其在随后的涂层使用中将增加可使用的活性交换表面 积）。二者均有助于显著提高所获得的光催化活性。
[0055] 本发明的涂层可用于光催化。根据本发明涂层的光催化降解可在约-10至150Γ 以及例如在室温（20_30°C )下实现。该降解可以从自然或人工辐照（例如暴露于可见光 和/或紫外线辐射）下的涂层获得。紫外线辐射是指具有小于400nm波长的辐照，例如特 别在UV-A福射的情况下包括350nm至390nm波长的福照。可见光指波长为400nm至800nm 的辐照，对于太阳光的情况，其指包含小部分UV-A和大部分可见光的辐照并具有模拟太阳 光或为太阳光的光谱分布。在选择的至少使半导体材料活化的一个波长下实现该辐照。
[0056] 本发明的涂层可用于去除挥发性有机化合物（VOC)、气体、气味、真菌、活的生物体 (诸如真菌、细菌和病毒）。特别地，可将本发明的涂层应用在无机或有机特性的载体上，例 如织物、纸、塑料材料、聚合物、陶瓷、玻璃、金属表面类型的载体上。涂覆的载体可为柔性的 (如纺织品、某些塑料载体或特别地为纸），或为刚性载体（如玻璃、某些塑料或聚合物载 体、金属表面）。在刚性载体的情况下，本发明的方法给出提供多孔涂层的可能性，该多孔涂 层提供令人满意的光催化性质。特别地当与仅由聚硅氧烷而无任何有机基团组成的基质中 获得的涂层相比时，在以加速方式应用辐照步骤的情况下，通过施加足够的辐照或通过在 使用涂层或载体期间进行辐照，其提供产