【技术实现步骤摘要】
本主题涉及光催化剂、包括所述光催化剂的催化剂过滤器、催化剂模块(组件)、和空气净化系统。
技术介绍
1、为了除去空气中的污染物，用具有大的比表面积的吸附剂(例如，活性炭)连同空气净化过滤器吸附/除去气态污染物的方法是已知的。然而，这些吸附/除去方法具有缺点。例如，当被吸附的气体污染物解吸时，可产生二次污染。在一些体系中，可需要单独的再生过程，诸如在高温下加热，以使吸附剂再生，和/或在湿气的存在下吸附剂的性能可快速劣化。
2、光催化剂为能够通过如下除去气态污染物的材料：引起当催化剂接收至少一定能量的光时形成的电子和空穴的氧化/还原反应。在这样的光催化剂之中，含有tio2的光催化剂利用通过将气态污染物氧化成二氧化碳而将气态污染物分解的方法。然而，tio2光催化剂可具有有限的催化剂效率，因为在tio2材料能够接触到气态污染物之前，通过光产生的电子和空穴可快速复合。
3、因此，存在对于如下光催化剂的持续需要：其不通过气态污染物的解吸而释放二次污染，不使用单独的再生过程诸如在高温下加热，并且通过使用氧化/还原反应以高的效率持续地除去气体污染物而不论湿气的存在。
技术实现思路
1、提供光催化剂，其在紫外(uv)光和可见光的整个波长区域中具有改善的光的吸收，对于气态挥发性有机化合物(voc)具有高的分解效率和高的除去效率而不论湿气的存在，并且与这样的物种具有高的反应速率。
2、提供包括所述光催化剂的催化剂过滤器。
3、提供包括所述催化剂过滤器的催化
4、提供包括所述催化剂模块的空气净化系统。
5、额外的方面将部分地在随后的描述中阐明，并且部分地将由详细描述明晰，或者可通过本文中描述的所呈现的示例性实施方式的实践获悉。
6、根据一个方面，光催化剂包括：
7、第一金属氧化物；和
8、第二金属氧化物，
9、其中所述第一金属氧化物设置在所述第二金属氧化物的表面上，和
10、其中所述光催化剂在约200纳米(nm)至约600nm的波长区域中的吸光度比tio2在约200纳米至约600纳米的波长区域中的吸光度大了约5％至约50％。
11、根据另一方面，催化剂过滤器包括：
12、多孔陶瓷载体，和
13、设置在所述多孔陶瓷载体的表面上的所述光催化剂。
14、根据另一方面，催化剂模块包括：
15、所述催化剂过滤器，和
16、能量供应源，
17、其中所述能量供应源向所述催化剂过滤器供应能量用于催化剂活化。
18、根据另一方面，空气净化系统包括：
19、供应含有挥发性有机化合物的空气的供应器，和
20、包括所述催化剂模块的空气净化器，
21、其中所述空气净化系统从由所述供应器供应的空气基本上分解和基本上除去所述挥发性有机化合物，并且排出从其基本上分解和基本上除去所述挥发性有机化合物的净化的空气。
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1.光催化剂，包括：
2.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述光催化剂在200纳米至400纳米的波长区域中的吸光度比TiO2在200纳米至400纳米的波长区域中的吸光度大了30％至400％。
3.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物的第一金属具有+1的氧化值。
4.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物包括如下的至少一种：铜、铂、金、银、锌、锰、或其组合。
5.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物包括如下的至少一种：Cu2O、Pt2O、Au2O、Ag2O、Zn2O、Mn2O、或其组合。
6.如权利要求1所述的光催化剂，其中基于100重量份的所述第二金属氧化物，所述第一金属氧化物的量为0.2重量份至10重量份。
7.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物包括如下的至少一种：钛、锌、锆、钽、钨、或其组合。
8.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物包括如下的至少一种：TiO2、ZnO、ZrO2、Ta2O5、WO3、或其组合。
10.如权利要求1所述的光催化剂，其中
11.如权利要求10所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物的比表面积为100平方米/克至500平方米/克。
12.如权利要求1所述的光催化剂，其中响应于具有360纳米至365纳米的波长的辐射，在相对于Ag/AgCl的0.5伏的电位下，所述光催化剂的平均光电流密度为20微安/平方厘米至50微安/平方厘米。
13.如权利要求1所述的光催化剂，其中当在0.1摩尔浓度磷酸盐缓冲溶液中且在相对于Ag/AgCl的-0.5伏至2.0伏的电位下测量时，所述光催化剂的电荷载流子密度为3.0×1020/cm3至4.0×1020/cm3，其通过方程1确定：
14.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述光催化剂用于气态挥发性有机化合物的分解和除去。
15.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述光催化剂具有：
16.催化剂过滤器，包括：
17.如权利要求16所述的催化剂过滤器，其中所述多孔陶瓷载体具有蜂窝结构。
18.如权利要求16所述的催化剂过滤器，其中所述多孔陶瓷载体为单叠层或多层叠层。
19.催化剂模块，包括：
20.如权利要求19所述的催化剂模块，其中所述能量供应源包括如下的至少一种：光能供应源、电能供应源、离子能供应源、或热能供应源。
21.如权利要求19所述的催化剂模块，其中所述能量供应源包括紫外光发射二极管。
22.如权利要求19所述的催化剂模块，进一步包括循环风扇。
23.空气净化系统，包括：
24.如权利要求23所述的空气净化系统，进一步包括分析器，所述分析器鉴定存在于所述空气净化器中的所述气态挥发性有机化合物和所述气态挥发性有机化合物的浓度。
25.如权利要求23所述的空气净化系统，其中所述空气净化器进一步包括：
26.如权利要求23所述的空气净化系统，其中所述供应器包括：
27.如权利要求23所述的空气净化系统，其中所述气态挥发性有机化合物包括如下的至少一种：气态甲醛、气态氨、气态乙醛、气态乙酸、气态甲苯、或其组合。
28.如权利要求23所述的空气净化系统，其中当在23℃和45±5％的相对湿度下测量时，根据方程3，对于气态挥发性有机化合物的除去效率大于或等于80％：
...【技术特征摘要】
1.光催化剂，包括：
2.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述光催化剂在200纳米至400纳米的波长区域中的吸光度比tio2在200纳米至400纳米的波长区域中的吸光度大了30％至400％。
3.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物的第一金属具有+1的氧化值。
4.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物包括如下的至少一种：铜、铂、金、银、锌、锰、或其组合。
5.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物包括如下的至少一种：cu2o、pt2o、au2o、ag2o、zn2o、mn2o、或其组合。
6.如权利要求1所述的光催化剂，其中基于100重量份的所述第二金属氧化物，所述第一金属氧化物的量为0.2重量份至10重量份。
7.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物包括如下的至少一种：钛、锌、锆、钽、钨、或其组合。
8.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物包括如下的至少一种：tio2、zno、zro2、ta2o5、wo3、或其组合。
9.如权利要求1所述的光催化剂，其中所述第一金属氧化物和所述第二金属氧化物各自独立地为如下的形式：颗粒、线、簇、晶体、或其组合。
10.如权利要求1所述的光催化剂，其中
11.如权利要求10所述的光催化剂，其中所述第二金属氧化物的比表面积为100平方米/克至500平方米/克。
12.如权利要求1所述的光催化剂，其中响应于具有360纳米至365纳米的波长的辐射，在相对于ag/agcl的0.5伏的电位下，所述光催化剂的平均光电流密度为20微安/平方厘米至50微安/平方厘米。
13.如权利要求1所述的光催化剂，其中当在0.1摩尔浓度磷酸盐缓冲溶液中...
【专利技术属性】
技术研发人员：具旼奭，权赫载，梁东植，李弦哲，李钟敏，池相旼，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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