[发明专利]光催化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备光催化元件的方法，所述方法包括：

(a)用无机硅氧化物前体溶液对基底进行涂覆，所述无机硅氧化物前体溶液包含具有笼形特征的硅倍半氧烷和溶剂；

(b)在足以除去所述溶剂并保持硅倍半氧烷笼形特征的温度下对所述经涂覆的基底进行第一固化；

(c)用包含光催化材料的分散体系对所述经涂覆的基底进行涂覆，以形成经多次涂覆的基底；和

(d)在足以将所述光催化材料的至少一部分固定在所述经涂覆的基底的表面上的温度下，对所述经多次涂覆的基底进行第二固化；

其中，作为所述第一固化或所述第二固化的结果，所述硅倍半氧烷中的至少一些被转化以与所述基底产生二氧化硅界面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅氧化物前体溶液是可流动的硅氧化物前体溶液。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自甲基异丁基酮、2-戊酮、甲基异丙基酮和二异丁基酮。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述无机硅前体溶液是-17，所述-17为氢硅倍半氧烷/甲基异丁基酮溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一固化步骤在低于235℃进行4分钟至90分钟。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一固化步骤在低于235℃进行30分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二固化步骤通过热固化、暴露于氧等离子体源或暴露于电子束来进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二固化通过在100℃至450℃下热固化来进行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二固化通过在200℃至600℃下热固化来进行。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述光催化材料选自负载有铜氧化物的多相钛氧化物、负载有铜氧化物的经Sn/C/N掺杂的钛氧化物和无负载的经掺杂的钛氧化物。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述光催化材料包含WO₃和CeO₂。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂覆为旋涂。

13.根据权利要求1所述的方法，其中基于存在的不是氢的原子的总数而言，所述光催化元件含有小于1％的碳。

14.根据权利要求1～12中任一项所述的方法制备的光催化元件。

15.一种光催化元件，包括：

基底；

中间层，其包含具有笼形特征的硅倍半氧烷和二氧化硅；和

光催化层，其包含光稳定性无机光催化剂；

其中所述中间层设置在所述基底层与所述光催化层之间；并且

所述中间层粘附于所述基底层和所述光催化层两者，

其中所述中间层是多孔的。

16.根据权利要求15所述的光催化元件，其中所述光催化层包含WO₃。

17.根据权利要求16所述的光催化元件，其中所述光催化层还包含CeO₂。

18.根据权利要求15所述的光催化元件，其中所述硅倍半氧烷包括氢硅倍半氧烷。

19.根据权利要求15所述的光催化元件，其中所述硅倍半氧烷是无机的。