專利名稱：制備單線態(tài)氧的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由權(quán)利要求1限定的這類制備單線態(tài)氧(Singulett-Sauerstoff)的裝置，以及一種制備用于該裝置的用顏料涂覆的表面的方法。
W097/29044公開了一種這樣的制備單線態(tài)氧的裝置。此裝置中有一個(gè)腔室，該腔室具有兩個(gè)界面，其中一個(gè)界面是透明的，而另一個(gè)涂覆有可被光激發(fā)的顏料。顏料涂覆面被安置在透明面的相鄰位置的光源發(fā)出的光線照射。特別地，該光源是鹵素?zé)?，這樣，透明面過濾掉照射的一定的部分，就獲得了一定頻率的照射。光照射對(duì)于顏料涂覆面上的顏料產(chǎn)生作用，使這個(gè)表面上方流動(dòng)的氧處于激發(fā)狀態(tài)，單線態(tài)氧隨之產(chǎn)生。顏料的涂層是通過動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)或者化學(xué)的沉積法涂覆在細(xì)小粗糙化的或者具有微孔的表面上。然而已知裝置的效率低，顏料涂覆面的生產(chǎn)很昂貴，此外鹵素?zé)舻氖褂卯a(chǎn)生大量的熱量散發(fā)。
此外，US4579837A公開了在一個(gè)基體上涂覆多層多晶形有機(jī)顏料，例如吖啶黃、曙紅或者四氮烯。顏料涂覆面的制造也很昂貴。
本發(fā)明的任務(wù)是提供本文開頭所述的一種裝置以及方法，這能夠使單線態(tài)氧的制備具有高效率和低花費(fèi)。
該任務(wù)是通過權(quán)利要求1或14所述技術(shù)特征解決的。
由各自的從屬權(quán)利要求可以得到本發(fā)明有利的實(shí)施方案和其他結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明所述裝置中，通過拋光過程中的施壓和摩擦將唯一的顏料涂層涂覆在基體的表面的微孔里，其中此表面被細(xì)致粗化，并且將顏料通過拋光打磨到微粗化面上的凹陷處。凹陷或者微孔的深度確定了顏料層的厚度。用此方法，顏料涂覆面的制造的花費(fèi)會(huì)很低。此外，用此方法不會(huì)損害顏料的特性。
例如用發(fā)光二極管激發(fā)染料，使發(fā)射波長適合各個(gè)顏料的最大吸收值，其中在下述公開的顏料中這些最大吸收值大多位于600-680nm的范圍內(nèi)，商業(yè)上通用的發(fā)光二極管有相應(yīng)的狹窄波長范圍可供使用。
由于能夠用商業(yè)上通用的發(fā)光二極管來激發(fā)顏料，一方面帶來了簡(jiǎn)單并且低成本的結(jié)構(gòu)，另一方面基于這樣的發(fā)光二極管的高發(fā)光效率而帶來了裝置高的總效率。
顏料可以是例如酞菁綠或酞菁藍(lán)(Phtalozyanin)、亞甲藍(lán)(Methylenblau)、孟加拉粉紅(Bengalrosa)、卟啉(Porphyrin)(四苯基卟啉鋅(Zinktetraphenylporphyrin))或曙紅(Eosin)。
基體優(yōu)選可以是一種有機(jī)玻璃薄片、一種玻璃薄片或一種具有絕緣表面的金屬薄片例如一種陽極化的鋁薄片。
顏料可在一種溶劑中均勻分散并且在一個(gè)電磁場(chǎng)中被均勻分布到一個(gè)表面上，或者此基體可帶靜電并且處于顏料霧。
為了獲得凹陷或者微孔，用噴砂處理法使基體變粗糙。
以下本發(fā)明將依據(jù)圖所描繪的實(shí)施例作更詳細(xì)的說明。如圖所示

圖1用于氣體活化的裝置的詳細(xì)構(gòu)造圖2用于液體活化的裝置的詳細(xì)構(gòu)造圖1中所示裝置的詳細(xì)構(gòu)造包括外殼1，在所述的這種構(gòu)造中該外殼具有圓柱形橫截面，然而其可以是沿長度延伸的或者可以形成其它橫截面。外殼形成了一個(gè)腔室，第一平面4形成了此腔室的邊界，覆蓋玻璃或者其他透明平板和顏料涂覆面6也形成了此腔室的邊界。在覆蓋玻璃4和顏料涂覆面6之間能夠安置一個(gè)通風(fēng)口(Luftfuehrung)和/或一個(gè)墊片(Abstandshalter)5，這會(huì)使通過腔室的氧或含氧氣體被引入與顏料涂覆面6緊密接觸。
在覆蓋玻璃4的遠(yuǎn)離(abwandet)涂覆面6的側(cè)面上安置有一個(gè)印刷電路板2，其上有發(fā)光二極管3，它們透過覆蓋玻璃4照射在表面6的顏料上。
用顏料如此涂覆表面6，即此表面構(gòu)成了基體的上表面，使此表面輕微地變粗糙并因此具備微孔，施以壓力，顏料被拋光打磨進(jìn)微孔中。
為了獲得涂覆面6上顏料的均勻分布，可以使顏料溶解在一種合適的溶劑中并在一個(gè)電磁場(chǎng)下均勻地分布到所述表面上，或者可以使基體帶靜電并供給顏料霧，其中靜電吸附了顏料粉末，因此形成了顏料顆粒均勻薄地分布到表面。
在這兩種情況下隨后都拋光打磨該表面，這樣就使顏料穩(wěn)定、均勻、薄地粘著在微粗化的表面上。
特別地，酞菁、卟啉(四苯基卟啉鋅(zinktetraphenylporphyrin))和曙紅(Eosin)適合作為顏料。這些顏料的最大吸收波長范圍介于約600nm-680nm之間，其中發(fā)光二極管的光發(fā)射范圍在此范圍中并且可以在市場(chǎng)上很容易買到。單線態(tài)氧的受激峰值，即在該氧返回其基態(tài)時(shí)自由形成的能量，位于634.3nm。氧氣的受激能量優(yōu)選應(yīng)該是比634.3nm短的波。
在發(fā)光二極管的光照射作用下，受激的顏料表面開始受到氧氣分子的劇烈撞擊，此氧氣分子包含在經(jīng)過腔室的氣體中，其中氧氣分子中的遠(yuǎn)核電子躍遷到最近的不飽和的電子軌道上，由此產(chǎn)生了單線態(tài)氧狀態(tài)。
如圖1所示，含氧氣體或純氧可以經(jīng)入口7輸入在覆蓋平板4和顏料涂覆面6之間所形成的腔室中，并經(jīng)出口8輸出。
圖2所示詳細(xì)構(gòu)造中，省略了氣體輸入口和輸出口”，并且使用一個(gè)透明基體，此基體由含氧氣體所決定。沒有被顏料涂覆的基體的面直接與一個(gè)物體或一種液體的表面9相接觸，其應(yīng)該處于通過顏料中由于光照射產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)中(Exiton)。
權(quán)利要求
1.制備單線態(tài)氧的裝置，有一個(gè)外殼(1)，此外殼形成一個(gè)腔室，其中至少具有兩個(gè)相對(duì)的面，一個(gè)面(4)是透明的，另一個(gè)面(6)具有由一種光激發(fā)的顏料涂覆的面，以及一個(gè)可照射顏料涂覆面(6)的光源(3)，其特征在于，顏料涂覆面(6)由一種具有微小粗糙面的基體構(gòu)成，并且顏料通過拋光打磨進(jìn)入微小粗糙面的凹陷處。
2.權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，光源由發(fā)光二極管(3)構(gòu)成，其發(fā)射的光線的波長處于顏料涂覆面(6)的顏料的最大光線吸收范圍中。
3.權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于，顏料是酞菁。
4.權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，顏料是酞菁綠。
5.權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，顏料是酞菁藍(lán)。
6.權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于，顏料是亞甲藍(lán)。
7.權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于，顏料是孟加拉粉紅。
8.權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于，顏料是卟啉(四苯基卟啉鋅)。
9.權(quán)利要求1或2所述裝置，其特征在于，顏料是曙紅。
10.上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述裝置，其特征在于，發(fā)光二極管發(fā)射的光線的光譜范圍介于大約600nm到680nm之間。
11.上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述裝置，其特征在于，基體是一種有機(jī)玻璃薄片。
12.權(quán)利要求1到11任何一個(gè)所述裝置，其特征在于，基體是一種玻璃薄片。
13.權(quán)利要求1到11任何一個(gè)所述裝置，其特征在于，基體是一種陽極化的鋁薄片。
14.用于上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述裝置的顏料涂覆面的制造方法，其特征在于，使基體有微小粗糙表面，顏料均勻分布其上并且是通過施壓和拋光將顏料填入微小粗糙面上的微孔中。
15.權(quán)利要求14所述方法，其特征在于，為了均勻分布，使顏料溶解在一種溶劑中，并在一個(gè)電磁場(chǎng)中將其均勻分布到所述面上。
16.權(quán)利要求14所述方法，其特征在于，為了使顏料均勻分布，使基體帶靜電，并處于顏料霧中。
17.權(quán)利要求14-16所述方法，其特征在于，使用并且通過噴砂處理使其粗糙的塑料薄片作為基體。
全文摘要
一個(gè)用于制備單線態(tài)氧的裝置包括一個(gè)外殼(1)，它構(gòu)成了一個(gè)腔室，其中至少有兩個(gè)相對(duì)的面，其中的一個(gè)面(4)是透明的，另一個(gè)具有由光激發(fā)的顏料涂覆的涂覆面，顏料涂覆面(6)由光源照射。顏料涂覆面(6)由一個(gè)具有輕微粗糙面的基體構(gòu)成，其中用拋光打磨的方法將顏料填入輕微粗糙面的凹陷處。光源可以由發(fā)光二極管(3)構(gòu)成，其光發(fā)射范圍的波長處于顏料涂覆面(6)上顏料最大光吸收波長的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)C01B13/02GK1466543SQ01816455
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月28日
發(fā)明者約爾格·克萊姆, 約爾格 克萊姆 申請(qǐng)人:約爾格·克萊姆, 自然能量解決方案股份公司, 約爾格 克萊姆