不同。例如，聚合物尼龙与铝箔接触的时候，其表面带正电，即失电子能力较强，聚合物聚四氟乙烯与铝箔接触的时候，其表面带负电，即得电子能力较强。
[0047]本发明提出一种光催化器件，将摩擦发电与光催化技术相结合，利用机械能为光催化单元提供自供电场，增强光催化效率。
[0048]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。
[0050]实施例一:
[0051]图1为自供电场增强催化效率的光催化器件的一种典型结构，包括第一部件和第二部件，其中第一部件包括紧密结合的光催化层101和第一导电层102，第二部件包括摩擦层103，摩擦层103与光催化层101的材料具有不同的摩擦电极序。第一部件相对于第二部件滑动时，光催化层101与摩擦层103表面互相滑动并且接触面积发生变化，在滑动过程中，光催化层101与摩擦层滑动的表面暴露在目标催化物中，更优选的，第一导电层102的部分或者全部表面暴露在目标催化物中。
[0052]光催化装置的第一部件和第二部之间没有导线连接，对于第一部件与第二部件的相对滑动，可以通过现有的机械结构进行连接，只要能够满足相对滑动过程中光催化层101和摩擦层103的表面互相滑动摩擦，并且二者的接触面积发生变化就可以，在这里不做特别限定。
[0053]本实施例光催化器件的工作原理示意图参见图2，该器件浸没在目标催化物Μ中，光催化层101和第一导电层102的表面暴露在目标催化物中，本实施例中以目标催化物Μ为溶液为例，第一部件的光催化层101受到光照UV后会在材料内部产生大量的光生电子和空穴，其中大部分的电子空穴对会在材料内部发生再复合，然后以热能等其他方式释放出来。少量的电子空穴对会迁移到光催化层101材料的表面，从而与目标催化物Μ溶液中的离子发生氧化还原反应，可以光催化降解目标催化物Μ溶液中的有机物染料。光催化器件在工作时，第一部件的光催化层101与第二部件的摩擦层103的表面保持相互贴合(图2中a图)，当第一部件的光催化层101与第二部件的摩擦层103接触后，由于二者摩擦电性质的不同，导致在接触表面发生电荷转移，第一部件的光催化层101上形成正的表面接触电荷，第二部件的摩擦层103上形成负的表面接触电荷，参见图2中a图。受到外界机械振动的带动第二部件相对于第一部件沿着光催化层与摩擦层接触表面沿着箭头s所示方向滑动时，从光催化层101与摩擦层103完全接触至完全分开后，由于光催化层101与摩擦层103的表面累积不同的电荷，因此会在两个部件之间产生电场，本发明中统一称为摩擦电场，在此摩擦电场的作用下，光催化层101上产生的光生电子和空穴分别往电势不同的方向移动，参见图2中b图，其中的光生空穴转移到第一部件的第一导电层102上，由于第一导电层102与目标催化物Μ溶液直接接触，因此这部分空穴可以直接与目标催化物Μ溶液中的离子发生氧化反应，而光生电子则转移到光催化层101的上表面发生还原反应，从而提高光催化层101的光生电子空穴的分离效率，增强光催化性质。第一部件的光催化层101和第二部件的摩擦层103表面上累积的摩擦电荷则会逐渐被目标催化物Μ溶液中的反号离子所屏蔽，参见图2中c图，最终产生的摩擦电场消失，对光催化的增强作用也随着消失。而当第二部件沿着箭头s反方向往回运动到与第一部件重合之后，此时光催化层101和摩擦层103又与目标催化物Μ溶液隔离，因此在光催化层101和摩擦层103表面又重新带上异种电荷，如此往复，只要第一部件的光催化层101与第二部件的摩擦层103互相摩擦并且接触面积发生变化，就会向光催化层101两端输出摩擦电场，从而大大提高器件的光催化效率。
[0054]在其它实施例中，第一导电层102也可以不暴露在目标催化物Μ中,这样,只有光催化层与目标催化物接触，在器件工作过程中电子和空穴不能同步被消耗，大量空穴或者电子的累积会抑制相对应载流子的产生，光催化效率虽然有增强但是效果较差。因此，本实施例中，第一部件的第一导电层表面的部分或者全部需要暴露在目标催化物Μ中。
[0055]在使用中，可以将整个器件浸没在目标催化物中，例如浸没在有机染料的溶液中，通过太阳光模拟器对其中的光催化层施加光照。本实施例的光催化器件，也可以应用在目标催化物为气体的情况。
[0056]第一部件的光催化层与第二部件的摩擦层互相摩擦为光催化层提供电场，因此，光催化层作为一个摩擦表面，同时也作为光催化单元，其材料选择不仅要考虑与其配合使用的摩擦层材料的摩擦电性质而且必须选用可以作为光催化材料的一些半导体材料。为了保证光催化层的坚固性，同时，考虑到光生载流子的分离路径不宜过长，光催化层优选为薄膜材料，厚度优选在1 μ m?10 μ m之间。
[0057]光催化层的材料选择方面，常用的具有较好光催化性质的半导体均可以作为光催化层材料，可以为下列材料的一种或者几种:娃、锗；第II和第VI族化合物，例如硫化镉、硫化锌等；以及钛、猛、铬、铁、铜、锌的氧化物，例如二氧化钛、氧化娃、氧化猛、氧化铬、氧化铁、氧化亚铜、氧化锌，和卤化银、8”03和5^丨03。限于篇幅的原因，并不能对所有可能的材料进行穷举，此处仅列出一些具体的材料供人们参考，但是显然这些具体的材料并不能成为本发明保护范围的限制性因素，因为在发明的启示下，本领域的技术人员根据这些材料所具有的光催化和摩擦电特性很容易选择其他类似的材料。
[0058]第二部件的摩擦层只需考虑到与第一部件的光催化层的电负性匹配问题，不需采用光催化材料，因此除了上述半导体材料可以使用外，还可以选用一些绝缘体材料。绝缘体可选自一些常用的有机聚合物材料和天然材料，可以为下列材料的一种或者几种:聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维素海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、聚酰胺尼龙11、聚酰胺尼龙66、羊毛及其织物、蚕丝及其织物、纸、人造纤维、棉及其织物、木头、硬橡胶、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯弹性体、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)、聚乙烯丙二酚碳酸盐，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、醋酸酯、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚三氟氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和派瑞林,包括派瑞林C、派瑞林N、派瑞林D、派瑞林HT和派瑞林AF4。
[0059]通过实验发现，当第一部件的光催化层和第二部件的摩擦层相互接触的表面材料之间的摩擦电性质相差越大时，互相摩擦产生的摩擦电场越强。所以，可以根据实际需要，选择合适的材料来制备的光催化层和第二部件的摩擦层的表面，以获得更好的效果。由于第一部件的光催化层选用的光催化半导体材料一般具有正电性摩擦电性质，因此第二部的摩擦层优选具有负极性摩擦电性质的材料，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯和聚四氟乙烯和派瑞林,包括派瑞林C、派瑞林N、派瑞林D、派瑞林HT或派瑞林AF4。
[0060]还可以对摩擦层和/或光催化层的表面进行物理改性，使其表面分布有微米或次微米量级的微结构阵列，以增加摩擦层与光催化层之间的接触面积，从而增大接触电荷量。具体的改性方法包括光刻蚀、化学刻蚀和离子体刻蚀等。
[0061]本发明并不限定光催化层101和摩擦层103必须是硬质材料，也可以选择柔性材料，因为材料的硬度并不影响二者之间的滑动摩擦效果，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择。摩擦层103的厚度对本实施例的实施没有显著影响，优选为薄膜，厚度为50nm-5mm,优选100nm-2mm,更优选1 μ m_800 μ m,这些厚度对本发明中所有的技术方案都适用。柔性材料的使用，使本发明的光催化装置的应用范围更广。显然，本发明公开的所有结构都可以用相应的超软并具有弹性的材料做成，从而形成柔性光催化器件，在这里就不一一赘述，但是由此衍生出的各种设计应该都包括在本专利的保护范围内。
[0062]本发明并不限定光催化层、第一导电层和摩擦层必须均为平面结构，因为曲面结构也同样可以实现相对滑动摩擦，优选的，摩擦层和光催化层应同为平面或曲面结构，使摩擦层和光催化层互相接触的部分紧密接触，之间无目标催化物。更优选的摩擦层和光催化层的形状相匹配，以保证二者在相互滑动时能够达到表面完全重合，使有效摩擦面积最大。更优选的，光催化层与目标催化物接触的表面为