[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1466543A [43]公开日2004年1月7日
[21]申请号01816455.2[21]申请号01816455.2
[22]申请日2001.09.28[30]优先权
[32]2000.09.28 [33]DE [31]10048153.1
[86]国际申请PCT/EP01/11255 2001.09.28
[87]国际公布WO02/26621 DE 2002.04.04
[85]进入国家阶段日期2003.03.28[71]申请人约尔格·克莱姆
地址德国克雷菲尔德
共同申请人自然能量解决方案股份公司
[72]发明人约尔格·克莱姆
[74]专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所代理人任宗华
[51]Int.CI 7C01B 13/02B01J 19/12
权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 2 页
[54]发明名称
[57]摘要
一个用于制备单线态氧的装置包括一个外壳
(1)，它构成了一个腔室，其中至少有两个相对的
面，其中的一个面(4)是透明的，另一个具有由光
照射。颜料涂覆面(6)由一个具有轻微粗糙面的基
体构成，其中用抛光打磨的方法将颜料填入轻微粗
糙面的凹陷处。光源可以由发光二极管(3)构成，
其光发射范围的波长处于颜料涂覆面(6)上颜料最
大光吸收波长的范围内。
01816455.2权 利 要 求 书第1/2页 1、制备单线态氧的装置，有一个外壳(1)，此外壳形成一个腔室，其中至少具有两个相对的面，一个面(4)是透明的，另一个面(6)具有由一种光激发的颜料涂覆的面，以及一个可照射颜料涂覆面(6)的光源(3)，其特征在于，颜料涂覆面(6)由一种具有微小粗糙面的基体构成， 并且颜料通过抛光打磨进入微小粗糙面的凹陷处。
2、权利要求1所述装置，其特征在于，光源由发光二极管(3)构成，其发射的光线的波长处于颜料涂覆面(6)的颜料的最大光线吸收范围中。
3、权利要求1或2所述装置，其特征在于，颜料是酞菁。
4、权利要求3所述装置，其特征在于，颜料是酞菁绿。
5、权利要求3所述装置，其特征在于，颜料是酞菁蓝。
6、权利要求1或2所述装置，其特征在于，颜料是亚甲蓝。
7、权利要求1或2所述装置，其特征在于，颜料是孟加拉粉红。
8、权利要求1或2所述装置，其特征在于，颜料是卟啉(四苯基卟啉锌)。
9、权利要求1或2所述装置，其特征在于，颜料是曙红。
10、上述任何一个权利要求所述装置，其特征在于，发光二极管发射的光线的光谱范围介于大约600nm到680nm之间。
11、上述任何一个权利要求所述装置，其特征在于，基体是一种有机玻璃薄片。
12、权利要求1到11任何一个所述装置，其特征在于，基体是一种玻璃薄片。
13、权利要求1到11任何一个所述装置，其特征在于，基体是一种阳极化的铝薄片。
14、用于上述任何一个权利要求所述装置的颜料涂覆面的制造方法，其特征在于，使基体有微小粗糙表面，颜料均匀分布其上并且是通过施压和抛光将颜料填入微小粗糙面上的微孔中。 15、权利要求14所述方法，其特征在于，为了均匀分布，使颜料溶解在一种溶剂中，并在一个电磁场中将其均匀分布到所述面上。
16、权利要求14所述方法，其特征在于，为了使颜料均匀分布，使基体带静电，并处于颜料雾中。
01816455.2权 利 要 求 书 第2/2页 17、权利要求14-16所述方法，其特征在于，使用并且通过喷砂处理使其粗糙的塑料薄片作为基体。
01816455.2说 明 书第1/3页
制备单线态氧的方法和装置
本发明涉及一种由权利要求1限定的这类制备单线态氧
(Singulett-Sauerstoff)的装置，以及一种制备用于该装置的用颜料涂覆的表面的方法。
W097/29044公开了一种这样的制备单线态氧的装置。此装置中有一个腔室，该腔室具有两个界面，其中一个界面是透明的，而另一个涂覆有可被光激发的颜料。颜料涂覆面被安置在透明面的相邻位置的光源发出的光线照射。特别地，该光源是卤素灯，这样，透明面过滤掉照射的一定的部分，就获得了一定频率的照射。光照射对于颜料涂覆面上的颜料产生作用，使这个表面上方流动的氧处于激发状态，单线态氧随之产生。颜料的涂层是通过动力学、热力学或者化学的沉积法涂覆在细小粗糙化的或者具有微孔的表面上。然而已知装置的效率低，颜料涂覆面的生产很昂贵，此外卤素灯的使用产生大量的热量散发。 此外，US4579837A公开了在一个基体上涂覆多层多晶形有机颜料，例如吖啶黄、曙红或者四氮烯。颜料涂覆面的制造也很昂贵。
本发明的任务是提供本文开头所述的一种装置以及方法，这能够使单线态氧的制备具有高效率和低花费。
该任务是通过权利要求1或14所述技术特征解决的。
由各自的从属权利要求可以得到本发明有利的实施方案和其他结构。 在本发明所述装置中，通过抛光
过程中的施压和摩擦将唯一的颜料涂层涂覆在基体的表面的微孔里，其中此表面被细致粗化，并且将颜料通过抛光打磨到微粗化面上的凹陷处。凹陷或者微孔的深度确定了颜料层的厚度。用此方法，颜料涂覆面的制造的花费会很低。此外，用此方法不会损害颜料的特性。 例如用发光二极管激发染料，使发射波长适合各个颜料的最大吸收值，其中在下述公开的颜料中这些最大吸收值大多位于600-680nm的范围内，商业上通用的发光二极管有相应的狭窄波长范围可供使用。
由于能够用商业上通用的发光二极管来激发颜料，一方面带来了简单并且低成本的结构，另一方面基于这样的发光二极管的高发光效率而带来了装置高
01816455.2说 明 书 第2/3页的总效率。
颜料可以是例如酞菁绿或酞菁蓝(Phtalozyanin)、亚甲蓝(Methylenblau )、孟加拉粉红(B e n g a l r o s a)、卟啉(P o r p h y r i n)(四苯基卟啉锌( Zinktetraphenylporphyrin))或曙红(Eosin)。
基体优选可以是一种有机玻璃薄片、一种玻璃薄片或一种具有绝缘表面的金属薄片例如一种阳极化的铝薄片。
颜料可在一种溶剂中均匀分散并且在一个电磁场中被均匀分布到一个表面上，或者此基体可带静电并且处于颜料雾。
为了获得凹陷或者微孔，用喷砂处理法使基体变粗糙。
以下本发明将依据图所描绘的实施例作更详细的说明。如图所示： 图1用于气体活化的装置的详细构造
图2用于液体活化的装置的详细构造
图1中所示装置的详细构造包括外壳1，在所述的这种构造中该外壳具有圆柱形横截面，然而其可以是沿长度延伸的或者可以形成其它横截面。外壳形成了一个腔室，第一平面4形成了此腔室的边界，覆盖玻璃或者其他透明平板和颜料涂覆面6也形成了此腔室的边界。在覆盖玻璃4和颜料涂覆面6之间能够安置一个通风口(Luftfuehrung)和/或一个垫片(Abstandshalter)5，这会使通过腔室的氧或含氧气体被引入与颜料涂覆面6紧密接触。
在覆盖玻璃4的远离(abwandet)涂覆面6的侧面上安置有一个印刷电路板2，其上有发光二极管3，它们透过覆盖玻璃4照射在表面6的颜料上。 用颜料如此涂覆表面6，即此表面构成了基体的上表面，使此表面轻微地变粗糙并因此具备微孔，施以压力，颜料被抛光打磨进微孔中。
为了获得涂覆面6上颜料的均匀分布，可以使颜料溶解在一种合适的溶剂中并在一个电磁场下均匀地分布到所述表面上，或者可以使基体带静电并供给颜料雾，其中静电吸附了颜料粉末，因此形成了颜料颗
粒均匀薄地分布到表面。 在这两种情况下随后都抛光打磨该表面，这样就使颜料稳定、均匀、薄地粘着在微粗化的表面上。
特别地，酞菁、卟啉(四苯基卟啉锌(zinktetraphenylporphyrin))和曙红(Eosin)适合作为颜料。这些颜料的最大吸收波长范围介于约600nm-680nm 之间，其中发光二极管的光发射范围在此范围中并且可以在市场上很容易买到
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