[发明专利]包括光催化涂层和照明系统的封闭空间

说明书

公开了一种车辆可穿过其中的封闭空间系统，所述封闭空间系统包括内表面、涂覆在所述封闭空间系统的内表面上的光催化涂层以及与所述封闭空间系统的内表面附接的照明系统，所述照明系统包括发射340nm与450nm之间范围内波长的光源，所述照明系统被布置用于以340nm与450nm之间范围内的波长照射所述光催化涂层，其中所述光催化涂层可通过340nm与450nm之间范围内的波长活化。还公开了发射340nm与450nm之间范围内波长的发光二极管用于照射涂覆有光催化涂层的表面的用途，其中所述光催化涂层可通过340nm与450nm之间范围内的波长活化。

发明背景

1.发明领域

本发明的领域涉及车辆或行人可穿过其中的封闭空间，所述封闭空间被布置或构造成减少污染气体。例如，此类封闭空间可包括运输隧道或停车场。

2.技术背景

NOx是单氮氧化物NO和NO2(一氧化氮和二氧化氮)的通称。它们在燃烧过程中(特别是在高温下)由空气中氮气和氧气的反应产生。两种主要的排放源是运输车辆和固定燃烧源，诸如电力公司和工业锅炉。较少的量(通常为总量的5％)作为主要的二氧化氮被排放，而主要比例的大气二氧化氮是大气化学(作为与臭氧的反应)的二次产物。NOx是一种强有力的温室气体，其还有助于地平面烟雾、臭氧形成和酸雨。NOx排放还有助于形成细颗粒和臭氧烟雾，从而使社会为越来越多的疾病和死亡付出代价。

遗憾的是，对于关键的污染物(包括NOx、颗粒物质(PM)和其他影响我们环境和健康的挥发性有机化合物(VOC))，空气排放目标在很大程度上仍然未能满足。需要投资更多新型的和有效的物理和化学解决方案。

关于光催化的科学研究在约四十年前开始，并且二氧化钛已成为用于环境净化的优异的光催化材料。

由于其化学稳定性、无毒性、低成本和其他有利特性，TiO₂已受到了大量的关注。将TiO₂作为促进剂、用于金属和金属氧化物的载体、添加剂或作为催化剂用于催化反应。使用可通过光驱动(光催化)的TiO₂催化剂进行的反应包括选择性降解各种化学品，诸如SOx、NOx和VOC。

车辆或行人可穿过其中的封闭空间(诸如隧道或建筑物内的停车场)是其中可产生或可能已存在污染气体(诸如NOx)的地方，并且此类污染气体可能会伤害处于此类空间内的人类。在车辆或行人可穿过其中的封闭空间内，需要降低污染气体(诸如NOx)的浓度。希望以能量有效的方式降低车辆或行人可穿过其中的封闭空间中的污染气体(诸如NOx)的浓度。

3.相关技术讨论

标题为“Tunnel Interior Finish Material made of Inorganic Sheet andManufacture thereof”的JPH11324584A具有英文摘要，其公开了通过照明以分解附着到内部饰面材料的废气或有机物质中的有害成分进行光催化剂的活化，以及通过使用表面上固定有光催化剂颗粒的无机物质片材作为隧道内部饰面材料来容易地清洁内部饰面材料。JPH11324584A英文摘要还公开了一种聚集体和水，并且加入到含有30-45重量份的二氧化硅的水硬性促凝剂中，所述二氧化硅含有至少20重量％的直径小于1μm的超细颗粒二氧化硅，将它们在真空下搅拌、浇注成通过冷固化形成无机片材的形状，并且将其用作隧道内面材料。所述形状预先用含有光催化剂(诸如氧化钛粉末)的颜料进行涂覆，并且内埋有无机网以用于增强。因此，无机片材表面上的光催化剂颗粒通过在隧道中的照明或汽车前灯的照射而被活化，废气中的NOx或SOx被分解，并且附着在片材表面的有机物质可被分解以有利于清洁。

发明内容