[实用新型]一种光触媒净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光触媒净化装置，特别涉及一种利用TiO2的光触媒净化装置。

背景技术

近年来，随着TiO₂薄膜在太阳能电池衬底、建筑物墙面、工程塑料……等应用需求的增加，其制备(涂布)方法的研究受到了普遍的关注，成为材料学、化学和环境科学等领域的研究热点，TiO₂具有优异的光催化活性，在环境污染治理方面已获得学术界广泛的研究及产业界的普遍应用，目前研究领域已跨入污水治理、空气污染防治，许多关于自洁玻璃、工业废水处理、纺织品应用、过滤材料的研究正充斥于学界及产业界。

TiO₂奈米粉体因属宽带半导体，对400nm波长以下的紫外光有极强的吸收能力，因构成TiO₂原子排列方式的不同，使得TiO₂有3种晶体的结构(锐钛矿、板钛矿、金红石)，而不同晶体结构的奈米TiO₂的光电转换和紫外线吸收能力各不相同，因此，针对特殊的开发与应用，必需严格管控热处理的全制程及半导体的涂布方法，以得到需要的TiO₂奈米粉体中的晶相组成。

光催化是指TiO₂等奈米材料在光的作用下，将光能转化成化学能，从而促进有机物发生反应，TiO₂为n型半导体，带隙能为3.2eV，相当于波长为387.5nm光子能量，TiO₂受到波长小于387.5nm的紫外光照射时，电子发生跃进，从而产生电子(e)一空穴(h’)对，由于空穴(h’)具有氧化性，它将与氧化物半导体奈米粒子表面的OH反应，生成氧化性很强的-OH自由基，活泼的-OH自由基可以将许多难降解的有机物氧化为CO₂和H₂O等无机物，许多有机污染物还可以直接被空穴(h’)氧化，不会对环境造成污染。

目前市售及大部份实验室正进行的TiO₂光触媒的粉体(或凝胶状)，皆以接受400nm以下、带隙能为3.2eV左右的激发光源，此光谱属于紫外线能阶，而紫外线虽然有杀菌功能，对人体、物品也有不同程度的杀伤作用，一般利用紫外线(涂布TiO₂)杀菌的灯具，皆强调需远离人体以免人身的伤害，而一般使用白光为光源的「TiO₂光触媒灯」由于紫外线只占白光中一小段，故效果大打折扣。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光触媒净化装置，以扩展TiO₂光触媒的应用层面，改善人类的家居生活。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种光触媒净化装置，包括灯罩、LED灯、电路板、电池、导热板、USB充电插座和开关，电路板、电池、导热板、USB充电插座和开关安装在灯罩上，LED灯安装在灯罩中，LED灯、电路板、电池、USB充电插座和开关连接形成回路，灯罩上涂布一层锐钛矿型TiO₂薄膜。

其中，所述灯罩上借助螺纹与一固定座相互扣合。

所述TiO₂薄膜厚度为0.1-0.2nm。

所述固定座由座体一、座体二和座体三相连接而成，座体一与灯罩上借助螺纹扣合，座体二的顶部连接一五面散热体，LED灯安装在五面散热体上的五面上。

所述座体二内装有电路板、电池和导热板。

所述座体三内装有一开关及USB充电插座，对应充电插座还设有插座外盖。

采用上述结构后，本实用新型的LED灯系以III、VI族半导体材料为发光源，经封装、集成后可制成单一波长、多波长的单色光或白光，是一极佳的TiO₂光触媒能量来源。

本实用新型可利用高压控制TiO₂光触媒粉体的晶相变化及奈米晶格大小，再以溶胶----凝胶法制作掺杂N、Si的TiO₂透明薄膜，并直接涂布在LED圆球灯罩的外表，制作过程严控压力及温度变化，使奈米晶格的触发能量提升至可见光的范围，且能控制大量生产的程序，使合格品的反应能阶误差值大部份介于3～5nm以内，则可以搭配相同波段的LED灯，使触发反应的效率大幅提升，如此即可扩展TiO₂光触媒的应用层面，大幅改善人类的家居生活，为未来的低碳世纪贡献一份心力。