本发明涉及可见光活性光催化剂涂敷组合物及空气净化用过滤器。
背景技术：
：通常，以去除室内空气中的灰尘、细菌、其他污染物质等为目的使用空气净化用过滤器。上述空气净化用过滤器为多孔性结构，可通过吸附来去除污染物质等，随着时间的推移，因所吸附的污染物质的堆积而使空气净化功能降低，需持续更换过滤器，因此繁琐且非经济。因此，通过使用光催化剂来使包含于空气中的水、氧等活性化，分解并去除所吸附的污染物质，从而可延长过滤器的寿命。但是，为了将上述光催化剂涂敷于过滤器，需使用粘结剂物质，由此，具有因堵住过滤器的孔隙或附着于光催化剂的表面而降低对光催化剂的光的表面活性的问题。而且，为了迅速地涂敷光催化剂，在使用乙醇溶剂的情况下，也具有降低对光催化剂的光的表面活性的问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题在本发明的一实例中，提供体现可见光活性性能及优秀的光催化剂效率性并迅速且容易地被涂敷的可见光活性光催化剂涂敷组合物。在本发明的另一实例中，提供长时间体现优秀的空气净化、除臭及抗菌性能的空气净化用过滤器。技术方案在本发明的一实例中，提供包含可见光活性光催化剂材料及水类溶剂的可见光活性光催化剂涂敷组合物。上述可见光活性光催化剂材料可对约380nm至约500nm的波长范围的可视光线具有活性。上述可见光活性光催化剂材料可包含多孔性第一金属氧化物、及掺杂于上述多孔性第一金属氧化物的第二金属粒子、第二金属氧化物粒子中的一种或全部。上述第一金属氧化物可包含选自二氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化铌及它们的组合中的至少一种。上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的第二金属可包含过渡金属、贵金属中的一种或全部。上述第二金属可包含选自钨、铬、钒、钼、铜、铁、钴、锰、镍、铂、金、铈、镉、锌、镁、钙、锶、钡、镭、钯及它们的组合中的至少一种。包含于上述可见光活性光催化剂材料的上述多孔性第一金属氧化物与合计上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的总和的重量比可为约1:0.001至约1:0.1。上述可见光活性光催化剂涂敷组合物可通过涂敷于含有活性碳的多孔性基材来起到形成空气净化过滤器用光催化剂涂敷层的用途。上述含有活性碳的多孔性基材能够以使活性碳附着或浸渍于多孔性基材的方式包含活性炭，上述多孔性基材由包含选自由有机纤维或无机纤维材质的织物或无纺布、纸、发泡体及由它们的组合组成的组中的至少一种的材料形成。可包含约4重量百分比至约10重量百分比的上述可见光活性光催化剂材料。可包含约90重量百分比至约96重量百分比的上述水类溶剂。上述水类溶剂可为水。上述可见光活性光催化剂材料可由粒子形成。上述可见光活性光催化剂的粒子的平均直径可为约30nm至约500nm。可不包含乙醇及粘结剂物质。在本发明的另一实例中，提供包含由上述可见光活性光催化剂涂敷组合物形成的光催化剂涂敷层的空气净化用过滤器。上述空气净化用过滤器可不包含乙醇及粘结剂物质。上述空气净化用过滤器还包含含有活性碳的多孔性基材，可在上述含有活性碳的多孔性基材涂敷有上述光催化剂涂敷层。上述含有活性碳的多孔性基材可包含约20重量百分比至约80重量百分比的活性碳。上述含有活性碳的多孔性基材的厚度可为约0.5mm至约3.0mm。有益效果上述可见光活性光催化剂涂敷组合物体现可见光活性性能及优秀的光催化剂效率并迅速且容易地被涂敷。具体实施方式以下，对本发明的实例进行详细说明。但是，此作为例示来提出，本发明并不限定于此，本发明通过发明要求保护范围的范畴来定义。在本发明的一实例中，提供包含可见光活性光催化剂材料及水类溶剂的可见光活性光催化剂涂敷组合物。光催化剂材料为如下的物质，即，从通过吸收光来获取的能源生成的电子和空穴生成过氧化物阴离子或羟基自由基等，从而可起到空气净化、除臭、抗菌作用。作为上述光催化剂材料，通常使用紫外线活性光催化剂，例如，使用由二氧化钛材质形成的紫外线活性光催化剂等，但是，光催化剂在室内光源条件下的效率过低，需要额外的照射紫外线的光源供给装置。而且，通常，为了将上述光催化剂涂敷于过滤器，需使用粘结剂物质，因此具有因粘结剂物质堵住过滤器的孔隙或附着于光催化剂的表面而降低对光催化剂的光的表面活性的问题。并且，为了使包含光催化剂的涂敷组合物迅速地吸收及干燥，在使用乙醇溶剂的情况下，光催化剂等的溶质更快地沉淀，可使分散性降低，在乙醇溶剂内可包含于光催化剂的铂等的成分进行乙醇分解反应，可使储存稳定性降低。因此，在一实例中，通过包含可见光活性光催化剂材料来不仅通过紫外线，而且可通过可视光线来体现使光催化剂材料活化的可见光活性性能，因此，在室内中即使没有额外的光源供给装置，也能够以高水平提高光催化剂效率。与此同时，通过包含水类溶剂来有效地防止过滤器的孔隙被堵住及光催化剂材料的表面活性的降低，使产品的寿命延长，进而减少光催化剂材料的沉淀速度，从而可提高分散性，防止光催化剂材料与溶剂之间的反应，因此，具有可长时间体现均匀的性能、优秀的储存稳定性及优秀的经济性的优点。上述可见光活性光催化剂材料可对约380nm至约500nm的波长范围的可视光线具有活性，并且，例如，能够以对约400nm波长的可视光线呈现约20％的吸光度且对约500nm波长的可视光线呈现约10％的吸光度的方式制备上述可见光活性光催化剂材料。如上所述，在可视光线区域的波长范围内具有活性，因此，即使没有照射紫外线的额外的光源供给装置，仅通过室内光源也可使上述可见光活性光催化剂材料充分生成电子和空穴，从而体现优秀的光催化剂效率。上述可见光活性光催化剂材料可包含多孔性第一金属氧化物、及掺杂于上述多孔性第一金属氧化物的第二金属粒子、第二金属氧化物粒子中的一种或全部。上述多孔性第一金属氧化物为载体，例如，可通过溶胶-凝胶法或水热合成法(hydrothermalmethod)形成为球形、板形或针形的粒子。例如，上述第二金属粒子或第二金属氧化物粒子可通过光蒸发法掺杂于上述多孔性第一金属氧化物，但是，并不限定于此。例如，上述第一金属氧化物可包含选自二氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化铌及它们的组合中的至少一种。具体地，上述第一金属氧化物可包含氧化钨，由此，可进而提高可见光活性性能。例如，上述第一金属氧化物粒子的平均直径可为约30nm至约100nm。例如，作为上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物的第二金属，可无限制地使用对可视光线赋予活性的金属，可包含过渡金属、贵金属中的一种或全部，即，上述第二金属粒子、上述第二金属氧化物可包含选自由过渡金属、贵金属、它们的氧化物及它们的组合组成的组中的至少一种。并且，例如，上述第二金属可包含选自钨、铬、钒、钼、铜、铁、钴、锰、镍、铂、金、铈、镉、锌、镁、钙、锶、钡、镭、钯及它们的组合中的至少一种，具体地，可通过包含选自由铂、铜、金、银、锌、钯及它们的组合组成的组中的至少一种来体现优秀的可见光活性性能。并且，具体地，上述第一金属氧化物包含氧化钨，上述第二金属可包含铂，由此，通过以更高的水平吸收可视光线来有效地提高对可视光线的光催化剂效率。在一实例中，包含于上述可见光活性光催化剂材料的上述多孔性第一金属氧化物与合计上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的总和的重量比可为约1:0.001至约1:0.1。通过以上述范围内的重量比来调节它们的含量，从而上述第一金属氧化物通过可视光线充分生成电子和空穴，并充分防止上述第二金属粒子或上述第二金属氧化物粒子与所生成的电子和空穴再次结合，可有效地提高光催化剂活性效率。在合计上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的总和仅包含两种中的一种的情况下，意味着一种总和，即，上述第二金属粒子的总和或上述第二金属氧化物粒子的总和，在包含上述所有的情况下，意味着合计上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的总和。例如，包含于上述可见光活性光催化剂材料的合计上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子的总和的含量可为约0.1重量百分比至约10重量百分比。由此，上述多孔性第一金属氧化物的含量可为约90重量百分比至约99.9重量百分比。通过以上述范围内的含量被包含来体现优秀的光催化剂活性。具体地，在上述多孔性第一金属氧化物的含量大于约99.9重量百分比的情况下，通过可视光线生成的电子和空穴可容易地再次结合，它们不易分离，不能呈现充足的光催化剂活性，在小于约90重量百分比的情况下，无法充分确保从上述多孔性第一金属氧化物转移的电子数，具有使光催化剂活性降低的担忧，因上述第一金属氧化物对光的露出面积减少而可导致降低光催化剂性能。并且，上述多孔性第一金属氧化物中的一部分相互凝结而形成一个聚合体(cluster)，以使作为上述聚合体来被包含。根据上述第一金属氧化物的形状，上述可见光活性光催化剂材料可由粒子形成。例如，上述可见光活性光催化剂的粒子的平均直径可为约30nm至约500nm，具体地，可为约30nm至约200nm。在通过具有上述范围的平均直径来使上述可见光活性光催化剂涂敷组合物涂敷于多孔性基材的情况下，上述可见光活性光催化剂材料可更均匀地分散，且更快速地向上述多孔性基材渗透来体现优秀的分散性及优秀的附着性。并且，可通过确保对可视光线的露出面积来呈现充足的空气净化及抗菌功能。并且，上述第一金属氧化物的比表面积可为约50m2/g至约500m2/g。通过具有上述范围内的高水平的比表面积来有效地露出于可视光线等的光源，并以适当的水平形成气孔率，从而充分掺杂上述第二金属粒子及上述第二金属氧化物粒子。在一实例中，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物可包含约4重量百分比至约10重量百分比的上述可见光活性光催化剂材料。包含上述范围内的含量的上述可见光活性光催化剂材料，借助可视光线也可充分体现优秀的空气净化、除臭及抗菌性能，无需增加过多费用。并且，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物可包含约90重量百分比至约96重量百分比的上述水类溶剂。包含上述范围内的含量的上述水类溶剂，可适当地分散上述可见光活性光催化剂材料，从而易于对多孔性基材，例如，多孔性过滤器进行涂敷，且可迅速地吸收及干燥，从而可增加生产效率。具体地，在上述水类溶剂的含量低于约90％的情况下，上述可见光活性光催化剂材料难以分散，也难以涂敷上述可见光活性光催化剂涂敷组合物，从而无法体现整体上均匀的性能，可使附着性降低，在大于约96％的情况下，上述可见光活性光催化剂材料的含量非常不足，具有空气净化、除臭及抗菌性能无法达到所需的程度的问题。上述水类溶剂可为水。例如，作为由100重量百分比的水形成的溶剂，上述水可包含蒸馏水、离子水中的一种或全部，但并不限定于此。在一实例中，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物可不包含乙醇及粘结剂物质。由此，通过充分包含上述可见光活性光催化剂材料的露出表面积来体现优秀的光催化剂效率，例如，可有效地提高如挥发性有机化合物(vocs)的有害物质的吸附及去除性能。上述粘结剂物质意味着包含如丙烯酸类树脂、聚酯类树脂等在本
技术领域：
中所公知的粘结剂树脂的有机类粘结剂或无机类粘结剂，具体地，可包含硅溶胶、铝溶胶、氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶等，但是，并不限定于此。通常，甲苯为分子量大且非极性物质，在露出表面积小的情况下，具有难以吸附及去除的问题。如上所述，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物不包含乙醇及粘结剂物质，因此，上述可见光活性光催化剂材料的露出表面积可能无法减少，具体地，也以高的水平吸附如甲苯的有害物质，从而可体现优秀的去除率。如后述的本发明的另一实例中所记载，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物通过涂敷于含有活性碳的多孔性基材来起到形成空气净化过滤器用光催化剂涂敷层的用途，由此，可体现空气净化、除臭或抗菌效果。上述活性碳(activatedcarbon)为包含微细孔隙的多孔性碳物质，具有非常大的吸附性。上述空气净化过滤器用光催化剂涂敷层可通过如下的方式形成，即，将上述含有活性碳的多孔性基材浸渍于上述可见光活性光催化剂涂敷组合物后进行干燥或通过喷射法将上述可见光活性光催化剂涂敷组合物喷射于上述含有活性碳的多孔性基材来形成，但是，并不限定于此。如上所述，通过将上述可见光活性光催化剂涂敷组合物适用于上述含有活性碳的多孔性基材，从而即使不包含粘结剂物质也可体现优秀的附着性，同时，具有即使不包含乙醇溶剂也可迅速地吸收及干燥的优点。例如，上述含有活性碳的多孔性基材以使活性碳附着或浸渍于多孔性基材的方式包含活性炭，上述多孔性基材由包含选自由有机纤维或无机纤维材质的织物或无纺布、纸、发泡体及它们的组合组成的组中的至少一种的材料形成。向上述多孔性基材附着或浸渍上述活性碳的方法根据本
技术领域：
中所公知的方法进行，例如，将多孔性基材浸渍于含有活性碳的组合物后进行干燥或通过喷射法向上述多孔性基材喷射含有活性碳的组合物来进行，但并不限定于此。上述含有活性碳的多孔性基材可包含约20重量百分比至约80重量百分比的活性碳。包含上述范围内的含量的活性碳，从而充分地吸附空气中的有害物质等，能够以优秀的水平附着上述可见光活性光催化剂涂敷组合物的同时无需增加过多费用。上述含有活性碳的多孔性基材还可包含选自由硅藻土、沸石、硅胶、淀粉、膨润土、氧化铝及它们的组合组成的组中的至少一种的吸附剂。上述含有活性碳的多孔性基材的厚度可为约0.5mm至约3.0mm。具有上述范围内的厚度，从而不仅无需增加过多上述空气净化用过滤器的厚度，且能够以优秀的水平发挥空气净化、除臭或抗菌效果。在本发明的另一实例中，提供包含由上述可见光活性光催化剂涂敷组合物形成的光催化剂涂敷层的空气净化用过滤器。上述可见光活性光催化剂涂敷组合物与一实例中所述相同。因此，上述空气净化用过滤器可体现可见光活性性能，因此，在室内即使没有额外的光源供给装置，也能够以高水平提高光催化剂效率。与此同时，上述可见光活性光催化剂涂敷组合物通过包含水类溶剂来有效地防止过滤器的孔隙被堵住及光催化剂材料的表面活性的降低，使产品的寿命延长，进而减少光催化剂材料的沉淀速度，从而可提高分散性，防止光催化剂材料与溶剂之间的反应，因此，具有可长时间体现均匀的性能、优秀的储存稳定性及优秀的经济性的优点。具体地，上述空气净化用过滤器可不包含乙醇及粘结剂物质。由此，上述可见光活性光催化剂材料的露出表面积可能无法减少，也以高的水平吸附如甲苯的有害物质，从而可体现优秀的去除率，如上所述，可体现优秀的分散性及优秀的储存稳定性。上述空气净化用过滤器还包含含有活性碳的多孔性基材，可在上述含有活性碳的多孔性基材涂敷有上述光催化剂涂敷层。例如，上述光催化剂涂敷层可涂敷于上述含有活性碳的多孔性基材的整个表面，即，可均涂敷于在上述含有活性碳的多孔性基材的表面中向外部露出的外表面及形成内部的气孔的内表面。将上述含有活性碳的多孔性基材浸渍于上述可见光活性光催化剂涂敷组合物后进行干燥或通过喷射法将上述可见光活性光催化剂涂敷组合物喷射于上述含有活性碳的多孔性基材来涂敷，但并不限定于此。上述含有活性碳的多孔性基材与在一实例中所述相同。如上所述，通过将上述可见光活性光催化剂涂敷组合物适用于上述含有活性碳的多孔性基材，从而即使不包含粘结剂物质也可体现优秀的附着性，同时，具有即使不包含乙醇溶剂也可迅速地吸收及干燥的优点。由此，在使用于空调、真空吸尘器、加热器、空气净化器等的情况下，上述光催化剂涂敷层不会随着空气的流动而从上述含有活性碳的加工性基材被脱离，从而可长时间体现空气净化、除臭或抗菌效果。例如，上述含有活性碳的多孔性基材以使活性碳附着或浸渍于多孔性基材的方式包含活性炭，上述多孔性基材由包含选自由有机纤维或无机纤维材质的织物或无纺布、纸、发泡体及它们的组合组成的组中的至少一种的材料形成。向上述多孔性基材附着或浸渍上述活性碳的方法可根据本
技术领域：
中所公知的方法进行，没有特殊限制。上述含有活性碳的多孔性基材可包含约20重量百分比至约80重量百分比的活性碳。包含上述范围内的含量的活性碳，从而充分地吸附空气中的有害物质等，能够以优秀的水平附着上述可见光活性光催化剂涂敷组合物的同时无需增加过多费用。上述含有活性碳的多孔性基材还可包含选自由硅藻土、沸石、硅胶、淀粉、膨润土、氧化铝及它们的组合组成的组中的至少一种的吸附剂。上述含有活性碳的多孔性基材的厚度可为约0.5mm至约3.0mm。具有上述范围内的厚度，从而不仅无需增加过多上述空气净化用过滤器的厚度，且能够以优秀的水平发挥空气净化、除臭或抗菌效果。并且，上述空气净化用过滤器可为在本
技术领域：
中所公知的形状，例如，可为选自包括蜂窝型(honeycombtype)、薄片型(sheettype)、袋式(backtype)及它们的组合的组中的至少一种形状，但并不限定于此。例如，上述蜂窝型意味着蜂窝形状，上述薄片型意味着薄的板形状，上述袋式意味着细长的袋形状。以下，记述本发明的实施例。如下所述的实施例仅为本发明的一实施例，本发明并不限定于下述实施例。实施例实施例1将氧化钨(wo3)粉末分散于水后，以100重量份的氧化钨(wo3)为基准，向其溶液添加0.2重量份的氯铂酸(h2ptcl6)来制备了pt/wo3浆料。一边搅拌上述浆料，一边照射紫外线(uv)灯(20w)的紫外线30分钟左右，来将铂(pt)粒子掺杂于上述氧化钨(wo3)粒子内。之后，向包含掺杂有上述铂(pt)粒子的氧化钨(wo3)粒子的浆料添加等于10重量百分比的甲醇溶液，一边搅拌上述浆料，一边照射紫外线灯(20w)的紫外线30分钟左右，来形成铂(pt)粒子掺杂于氧化钨(wo3)的可见光活性光催化剂材料，上述氧化钨与上述铂粒子的重量比为1:0.002。通过混合及搅拌5重量百分比的上述可见光活性光催化剂材料及95重量百分比的水来制备了可见光活性光催化剂涂敷组合物。并且，向通过聚丙烯纤维材质以2mm的厚度形成的无纺布浸渍活性碳来准备了含有活性碳的多孔性基材，上述含有活性碳的多孔性基材包含60重量百分比的上述活性碳。接着，通过将上述含有活性碳的多孔性基材浸渍于上述可见光活性光催化剂涂敷组合物后进行干燥来制备了空气净化用过滤器。比较例1(不包含水类溶剂，而是包含粘结剂物质的情况)不混合及搅拌水，混合及搅拌5重量百分比的可见光活性光催化剂材料、90重量百分比的异丙醇(ipa)及5重量百分比的tio2溶胶粘结剂，除此之外，通过与实施例1相同的方法制备了可见光活性光催化剂组合物及空气净化用过滤器。评价甲苯去除率测定方法：将上述实施例1及比较例1的空气净化用过滤器设置于20l体积的小型腔体(adtec公司)内，之后，向上述腔体以167cc/min流量持续流入包含0.2ppm浓度的甲苯的空气，使换气次数达到0.13次/hr。作为光源，使用发光二极管(led)20w模块。通过测定向腔体流入之前的甲苯的浓度(以下，第一浓度)和经过腔体后的空气中甲苯的浓度(以下，第二浓度)并通过下述计算式1计算甲苯去除率。通过利用2,4-二硝基苯肼(dnph)滤筒来对10l体积的量进行浓缩并通过高效液相色谱仪(hplc)(安捷伦科技公司(agilent))分析浓度。结果与下述表1所记载的相同。计算式1甲苯去除率(％)＝(第一浓度-第二浓度)/第一浓度×100表1甲苯去除率[％]实施例183比较例134如上述表1所示，不使用粘结剂物质，而是使用水类溶剂来制备的上述实施例1的空气净化用过滤器呈现83％的高的甲苯去除率，相反地，使用粘结剂物质的比较例1的空气净化用过滤器呈现34％的显著低的甲苯去除率，从而可以明确地预测，空气净化性能非常低。当前第1页12