本發明涉及用于處理表面的系統，其包含一種或多種光活化劑，以產生有效作為漂白劑、污漬移除劑、或抗微生物劑和/或有效消除生物膜的一種或多種有益活性劑。本發明還涉及用于清潔和/或漂白表面、以及用于提供對表面消毒或殺菌和/或移除生物膜的方法的方法。

背景技術：

清潔組合物在全世界普遍用于人們的家庭和工作場所。這些組合物的范圍是用于從人的衣物或牙齒上去除污漬的表面清潔劑和消毒劑到漂白劑。然而，常規的清潔和增白組合物受到產生該組合物的清潔或增白屬性的標準化學的限制。

常規的低成本清潔劑諸如氯漂白劑(次氯酸鈉)在其消毒和殺菌能力上受到限制。例如，此類系統對于生物膜(由細菌廣泛形成于天然環境中的復合生物群落)的有益效果是有限的。

消除生物膜的另一種嘗試是通過產生二氧化氯和其它生物殺滅氣體。具體地，已知二氧化氯可通過將二氧化氯前體諸如金屬亞氯酸鹽和活化劑組分諸如過渡金屬或酸混合而生成。當組分中的每一種被混合時，二氧化氯前體和活化劑組分反應以形成二氧化氯。此類反應物是高度揮發性和毒性的，因此對于家庭應用來說是不可取的。此外，這些組分必須多價螯合以防止二氧化氯的過早形成。然而，多隔室包裝更加昂貴并且仍然可能允許組分的過早混合和二氧化氯的意外生成。因此，此類系統是不理想的。

消除生物膜的另一種嘗試是通過使用光活化劑來產生二氧化氯。具體地，已知使用二氧化鈦(TiO₂)和二氧化氯前體，結合暴露于紫外光來生成二氧化氯。然而，由于與暴露于紫外光相關聯的健康風險、清潔組合物的其它組分可能發生的降解、以及不溶解的無機光活化劑的使用，此類工藝是 不可取的。此外，二氧化鈦形成顆粒(顆粒在表面上留下不可取的殘余物)并且需要添加劑以懸浮在組合物中并且賦予組合物不透明性。

因此，仍然需要一種包含水溶性光活化劑的系統，所述水溶性光活化劑可允許生成有效作為漂白劑、污漬移除劑、或抗微生物劑和/或有效消除生物膜的一種或多種有益活性劑。還仍然需要一種包含水溶性光活化劑的系統，所述水溶性光活化劑產生有效作為漂白劑、污漬移除劑、或抗微生物劑和/或有效消除生物膜并且可通過可見光活化的基本上無色的組合物。

技術實現要素：

在一個方面，本發明涉及一種用于處理表面的系統，該系統包括第一組合物和第二組合物。第一組合物包含水溶性有機光活化劑，并且第二組合物包含接受當光活化劑處于光激發態和/或還原態時來自光活化劑的電子的電子受體以及通過電子轉移轉化成有益活性劑的有益活性物質前體。

在另一方面，本發明涉及一種用于處理表面的方法，包括將第一組合物施用于表面，將第二組合物施用于表面，以及使表面暴露于光。

本發明還涉及清潔表面、漂白污漬、對表面消毒以及移除生物膜的方法。

現在已令人驚訝地發現，提供根據本發明的系統允許生成有效作為漂白劑、污漬移除劑、或抗微生物劑和/或有效消除生物膜的一種或多種有益活性劑。現在還已令人驚訝地發現，提供本發明的系統可產生有效作為漂白劑、污漬移除劑、或抗微生物劑和/或有效消除生物膜的組合物。

附圖說明

圖1為表示涉及本發明的組合物和方法的反應的示意圖。

具體實施方式

本發明涉及包含水溶性光活化劑的系統。此外，本發明還涉及包括包含光活化劑的第一組合物和包含電子受體和有益活性物質前體的第二組合物的系統。另外，本發明還涉及用于清潔和/或漂白表面、以及用于提供使用光活化劑、電子受體和有益活性物質前體來對表面消毒或殺菌和/或消除生物膜的方法的方法。

第一組合物

本發明的系統的第一組合物包含水溶性光活化劑，如本文所述。

光活化劑

本發明的水溶性光活化劑可包含光敏部分和親水性部分。就本發明的目的而言，術語“親水性部分”是指連接至水并且溶解于水以形成均相溶液的部分。在一個實施方案中，親水性部分選自水溶性低聚物、水溶性聚合物以及水溶性共聚物。在一個優選的實施方案中，親水性部分可選自環氧烷低聚物、環氧烷聚合物、環氧烷共聚物、乙二醇、乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、殼聚糖、右旋糖酐、多糖、2-乙基-2-噁唑啉、甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯基吡啶-N-氧化物、二烯丙基二甲基氯化銨、馬來酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、異丙基丙烯酰胺、苯乙烯磺酸、乙烯基甲基醚、乙烯基膦酸、吖丙啶、以及它們的混合物。在一個尤其優選的實施方案中，親水性部分可選自環氧烷低聚聚合物、環氧烷低聚共聚物、乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、丙烯酰胺、纖維素、以及它們的混合物。就本發明的目的而言，術語“光敏部分”是指能夠吸收光的光子并且從而形成激發態(單態或三重態)的有機綴合部分。然而，應當理解，術語“光敏部分”不是指電荷轉移激發態。還應當理解，如本文所公開，光敏部分可包括如本領域中已知的單個部分，或兩個、三個、四個或任何其它數量的部分的組合。

在本發明的一個實施方案中，光敏部分選自：1,1'-聯苯基-4,4'-二胺、1,1'-聯苯基-4-胺、二苯甲酮、1,1'-聯苯基-4,4'-二醇、1,1'-聯苯基-4-胺、1,1'-聯苯基-4-醇、1,1':2',1”-三聯苯、1,1':3',1”-三聯苯、1,1':4',1”:4”,1”'-四聯苯、1,1':4',1”-三聯苯、1,10-菲咯啉、1,1'-聯苯、1,2,3,4-二苯并蒽、1,2-苯二腈、1,3-異苯并呋喃二酮、1,4-萘醌、1,5-萘二酚、10H-吩噻嗪、10H-吩噁嗪、10-甲基吖啶酮、1-萘乙酮、1-氯蒽醌、1-羥基蒽醌、1-萘腈、1-萘羧基醛、1-萘磺酸、1-萘酚、2(1H)-喹啉酮、2,2'-聯喹啉、2,3-萘二酚、2,6-二氯苯甲醛、21H,23H-卟吩、2-氨基蒽醌、2-苯甲酰基噻吩、2-氯苯甲醛、2-氯噻噸酮、2-乙基蒽醌、2H-1-苯并吡喃-2-酮、2-甲氧基噻噸酮、2-甲基-1,4-萘醌、2-甲基-9(10-甲基)-吖啶酮、2-甲基蒽醌、2-甲基二苯甲酮、2-萘胺、2-萘甲酸、2-萘酚、2-硝基-9(10-甲基)-吖啶酮、9(10-乙基)-吖啶酮、3,6-吖啶 二胺、3,9-二溴、3,9-二氰基菲、3-苯甲酰基香豆素、3-甲氧基-9-氰基菲、3-甲氧基噻噸酮、3'-甲基苯乙酮、4,4'-二氯二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4'-氟苯乙酮、4-甲氧基二苯甲酮、4'-甲基苯乙酮、4-甲基苯甲醛、4-甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、6-甲基苯并二氫吡喃酮、7-(二乙基氨基)香豆素、7H-苯[de]蒽-7-酮、7H-苯并[c]咕噸-7-酮、7H-呋喃并[3,2-g][1]苯并吡喃-7-酮、9(10H)-吖啶酮、9(10H)-蒽酮、9(10-甲基)-吖啶酮、9(10-苯基)-吖啶酮、9,10-蒽二酮、9-吖啶胺、9-氰基菲、9-芴酮、9H-咔唑、9H-芴-2-胺、9H-芴、9H-噻噸-9-醇、9H-噻噸-9-酮、9H-噻噸-2,9-二醇、9H-呫噸-9-酮、苯乙酮、吖啶(acridene)、吖啶(acridine)、吖啶酮、蒽、蒽醌、蒽酮、α-四氫萘酮、苯[a]蒽、苯甲醛、苯甲酰胺、苯并[a]暈苯、苯并[a]芘、苯并[f]喹啉、苯并[ghi]二萘嵌苯、苯并[rst]二苯并菲、二苯甲酮、苯醌、2,3,5,6-四甲基、、暈苯、二苯[a,h]蒽、二苯并[b,def]、二苯并[c,g]菲、二苯并[def,mno]、二苯并[def,p]、DL-色氨酸、熒蒽、芴-9-酮、芴酮、異喹啉、甲氧基香豆素、甲基吖啶酮、米希勒酮、并四苯、萘并[1,2-g]、N-甲基吖啶酮、對苯醌、對苯醌、2,3,5,6-四氯,并五苯、菲、菲醌、菲啶、菲并[3,4-c]菲、吩嗪、吩噻嗪、對甲氧基苯乙酮、皮蒽、芘、喹啉、喹喔啉、核黃素5'-(磷酸二氫)、噻噸酮、胸苷、呫噸-9-酮、呫噸酮、它們的衍生物、以及它們的混合物。

優選地，光敏部分選自呫噸酮、呫噸、噻噸酮、噻噸、吩噻嗪、熒光素、二苯甲酮、咯嗪、異咯嗪、黃素、它們的衍生物、以及它們的混合物。在一個優選的實施方案中，光敏部分為噻噸酮。

用于本發明的組合物的其它合適的水溶性光活化劑包括熒光素及其衍生物；優選鹵素取代的熒光素；更優選溴代和碘代熒光素，諸如二溴熒光素、二碘熒光素、玫瑰紅、赤蘚紅、伊紅(例如伊紅Y)。

本發明的另一個方面是光活化劑優選地包含按光活化劑的重量計小于約35％、約30％、約25％、約20％、約15％、約10％、約5％、約3％和約2％的光敏部分。因此，光活化劑優選包含按光活化劑的重量計至少約65％、約70％、約75％、約80％、約85％、約90％、約95％、約97％和約98％的親水性部分。在一個方面，光活化劑包含按光活化劑的重量計小于約2％光敏部分(諸如噻噸酮)和按光活化劑的重量計至少約98％的親水性部分(諸如聚乙二醇)。不受理論的束縛，據信此類光活化劑不僅是水溶 性的，而且將抵抗團聚，這是由于親水性部分或任何其它非光敏部分賦予的空間位阻。

本發明的另一個方面是光敏部分具有在約350nm和約750nm、約350nm和約600nm、約350nm和約420nm、以及約380nm和約400nm之間的吸收帶。

在另一個實施方案中，光敏部分不具有在約420nm和約720nm、約500nm和約700nm、約500nm和約650nm、以及約500nm和約600nm之間的吸收帶。在該實施方案中，應當理解，當以約500ppm的濃度用于水性溶液中時，光活化劑對于人眼將是基本上無色的。

在本發明的另一方面，光活化劑可通過使用具有大于350nm、優選地在約350nm和約420nm之間的波長的入射輻射激發而活化至光激發態。在一個實施方案中，光激發態壽命大于約0.5納秒、1納秒、10納秒、50納秒、100納秒、300納秒以及500納秒。在另一個實施方案中，光活化劑的光激發態具有比光活化劑的基態大超過約100kJ/mol、150kJ/mol、200kJ/mol以及300kJ/mol的能量。

在一個實施方案中，光活化劑可被激發至“單態”，并且在另一個實施方案中，激發至“三重態”，如那兩個術語在本領域中已知的那樣。

在另一個實施方案中，本發明涉及一種光活化劑，所述光活化劑具有下式：

其中，

X選自C、O、NH、C＝O、CH₂、CHR”、CR”R”’、S、SO、以及SO₂；

Y選自C、O、NH、C＝O、CH₂、CHR”、CR”R”’、S、SO、以及SO₂；

R’、R”和R”’可為-H或選自一組取代基，所述取代基包括選自氧、氮、硫、鹵素和烴的部分；

R’、R”和R”’中的至少一個還包括親水性部分R；

R選自水溶性低聚物、水溶性聚合物以及水溶性共聚物；

m為0-8的整數；并且

取代基R’、R”和R”’的組合分子量大于400原子質量單位(AMU)。

本領域的普通技術人員可認識到，如在上式中描繪的取代基R’反映了光活化劑的取代可包括從0至8的任何數量的取代基并且這些取代基可共價連接至光活化劑的周邊碳原子。在m>1的情況下，多個R’基團可獨立地選自包括選自氧、氮、硫、鹵素和烴的部分的一組取代基。

在一個實施方案中，R可選自環氧烷低聚物、環氧烷聚合物、環氧烷共聚物、乙二醇、乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、殼聚糖、右旋糖酐、多糖、2-乙基-2-噁唑啉、甲基丙烯酸羥乙酯、乙烯基吡啶-N-氧化物、二烯丙基二甲基氯化銨、馬來酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、異丙基丙烯酰胺、苯乙烯磺酸、乙烯基甲基醚、乙烯基膦酸、吖丙啶、以及它們的混合物。

可替代氫并僅包含碳和氫原子的R’、R”和R”’部分包括如本領域所已知的任何烴部分，包括烷基、烯基、炔基、烷基二烯基、環烷基、苯基、烷基苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、甾族基團、以及這些基團彼此的組合和這些基團與多價烴基(諸如亞烷基、烷叉基和次烷基基團)的組合。此類基團的具體非限制性示例為：

-CH₃、-CHCH₃CH₃、-(CH₂)_nCH₃、-CH₂-C≡CH、-CH＝CH-CH＝CH₂、

-φCH₃、-φCH₂φ、-φ、以及-φ-φ。

其中n獨立地選擇為0-22

可替代氫的含有氧原子的R’、R”和R”’部分包括羥基、酰基或酮基、醚、環氧基、羧基以及含酯基團。此類含氧基團的具體非限制性示例為：

-CH₂OH、-CCH₃CH₃OH、-CH₂COOH、-C(O)-(CH₂)_nCH₃、-C(O)-R、-C(O)-OR、-O(CH₂)_nCH₃、-O-R、＝O、-OH、-(CH₂)_n-O-(CH₂)_nCH₃、-(CH₂)_n-O-R、-(CH₂)_n-O-(CH₂)_n-OH、-(CH₂)_nCOOH、-(CH₂)_nCOOR、-φOH、-φO(CH₂)_nCH₃、φO-R、-φ(CH₂)_nOH、以及

其中n獨立地選擇為0-22

可替代氫的含有硫原子的R’、R”和R”’部分包括含硫的酸和酸酯基團、硫醚基團、巰基基團以及硫酮基基團。此類含硫基團的具體非限制性示例為：

-S(CH₂)_nCH₃、-(CH₂)_nS(CH₂)_nCH₃、-SO₃(CH₂)_nCH₃、SO₂(CH₂)_nCH₃、-(CH₂)_nCOSH、-SH、-(CH₂)_nSCO、-(CH₂)_nC(S)(CH₂)_nCH₃、-SO₃H、-O(CH₂)_nC(S)CH₃、-S-R、-(CH₂)_nS-R、-SO₃-R、SO₂-R、-(CH₂)_nCOS-R、-(CH₂)_nC(S)-R、-O(CH₂)_nC(S)-R、＝S、以及

其中n獨立地選擇為0-22

可替代氫的含氮原子的R’、R”和R”’部分包括氨基基團、硝基基團、偶氮基團、銨基團、酰胺基團、疊氮基基團、異氰酸酯基團、氰基基團和腈基團。此類含氮基團的具體非限制性示例為：

-NH₂、-NH₃⁺、-NH(CH₂)_nCH₃、-N((CH₂)_nCH₃)₂、-(CH₂)_nNH(CH₂)_nCH₃、-(CH₂)_nN((CH₂)_nCH₃)₂、-CH₂CONH₂、-CH₂CONH(CH₂)_nCH₃、-CH₂CON((CH₂)_nCH₃)₂、-NRH₂⁺、-NH-R、-NR₂、-(CH₂)_nNH-R、-(CH₂)_nNR₂、-(CH₂)_nCONH-R、-(CH₂)_nCONR₂、-(CH₂)_nCON₃、-(CH₂)_nCH＝NOH、-CN、-CH(CH₂)_nNCO、-(CH₂)_nNCO、-Nφ、-φN＝NφOH、以及≡N。

其中n獨立地選擇為0-22。

可替代氫的含鹵素原子的R’、R”和R”’部分包括氯代、溴代、氟代、碘代基團以及任何前述部分，其中氫或側鏈烷基基團被鹵素基團取代以形成穩定的取代部分。此類含鹵素基團的具體非限制性示例為：-Cl、-Br、-I、-(CH₂)_nCOCl、-φF₅、-φCl、-CF₃、以及-(CH₂)_nφBr。

應當理解，可替代氫的任何上述部分可以一價取代或通過失去氫以多價取代而相互取代，以形成另一種可替代有機化合物或基團中氫的一價部分。

如本文所用，“φ”代表苯環。

用于本發明的系統的其它合適的光活化劑詳細描述于2014年1月24日提交的標題為“PHOTOACTIVATORS”的美國申請序列號61/930,999(代理人案卷號13058P)中。

第二組合物

本發明的系統的第二組合物包含電子受體和有益活性物質前體，如本文所述。

電子受體

本發明的光可催化的消費產品組合物包含電子受體。本領域的技術人員應當理解，光催化還原和氧化化學與常規的能量轉移光化學的不同之處在于光催化誘導的電子轉移可導致試劑的化學轉變(例如有益前體材料轉變至有益活性物質)和有益前體材料的氧化以產生有益活性物質，所述有益活性物質能夠提供有益結果，例如，清潔、消毒、漂白、和/或增白。

就本發明的目的而言，術語“電子受體”定義為“接受當光活化劑處于光激發態和/或單電子還原態時來自光活化劑的電子的化合物或部分”。這個電子轉移過程通常是非常快速且可逆的過程。

電子受體接受來自激發的光活化劑的電子的能力通常描述于Turro、N.J.、V.Ramamurthy、以及J.C.Scaiano,Principles of Molecular Photochemistry:An Introduction，第7章，第41頁(University Science Books 2009,平裝版本)。應當理解，當吉布斯自由能(ΔG)小于0時有利于反應物之間的反應。

反應過程在圖1中示意性地舉例說明。如圖1所示，反應1(該附圖的右半部分)示出其中發生從有益活性物質前體至光活化劑的激發態(從而 形成有益活性物質)，然后從光活化劑的單電子還原形式至如本文所述的電子受體的電子轉移的反應。如圖1所示，反應2(該附圖的左半部分)示出其中發生從光活化劑的激發態至電子受體，然后從光活化劑的單電子氧化形式至有益活性物質前體(從而形成有益活性物質)的電子轉移的反應。在所有情況下，用于電子轉移的吉布斯自由能應小于0。應當理解，光活化劑至其光活化態(“光活化劑*”)的轉化是通過光的吸收引發的，這也存在于反應中。

本領域的技術人員還應當理解，在構成光可催化的消費產品組合物的物類之間的任何電子轉移還需要在反應物類之間發生有效的布朗碰撞并且在光活化劑的光化學激發態和構成光可催化的消費產品組合物的任何物類(例如電子受體)之間的有效的電子轉移還可取決于光活化劑激發態的壽命、光活化劑的濃度、以及電子受體的濃度。

本發明的電子受體可為接受當光活化劑處于光激發態和/或還原態時來自光活化劑的電子的任何物類。給定光活化劑的濃度和光活化劑的光化學激發態的壽命，電子受體必須以足以實現與光活化劑的布朗碰撞的濃度存在于光可催化的消費產品組合物中。

合適的電子受體可選自：

紫精：例如，甲基紫精；

聯吡啶鎓：例如，2,2’聯吡啶鎓、3,3’聯吡啶鎓、3,4’聯吡啶鎓；

醌：例如，對苯醌、2,3-二氯-5,6-二氰基-對苯醌、四羥基-1,4-醌水合物、2,5-二叔丁基氫醌、叔丁基氫醌、蒽醌、二氨基蒽醌、蒽醌-2-磺酸；

多環芳香烴：例如，萘、蒽、芘、苯二甲腈、二氰基萘、二氰基蒽、二氰基芘；

過渡金屬鹽：例如，氯苯那敏、二氯化鈷、硝酸銀、硫酸鐵、硫酸銅；

納米顆粒半導體：例如，二氧化鈦、氧化鋅、硒化鎘；

過硫酸鹽：例如，過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀；

硝酰基基團：例如，(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧代基、二甲基硫脲、四硝基甲烷、乙酰乙酸鋰、乙酰乙酸鈉和乙酰乙酸鉀、草酰乙酸；

抗壞血酸鹽：例如，抗壞血酸鈉；

酚：2,6-二氯酚靛酚、4-甲氧基苯酚；

其它：4-甲基嗎啉N-氧化物、4-叔丁基兒茶酚、別嘌呤醇、5'-磷酸吡哆醛、鹽酸吡哆醛、苯甲酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉、雙原子氧；以及

它們的混合物。

就合適的電子受體而言，雙原子氧是由于來自大氣的氧氣溶解到組合物中，尤其是含水液體組合物而可存在于組合物中的電子受體。大多數含水液體組合物將具有足以實現電子轉移過程的含量的雙原子氧作為電子受體。這可通過在組合物中添加其它電子受體作為成分來增強。就固體組合物(或其它基本上無水的組合物)而言，此類組合物通常將不具有足以實現電子轉移過程的含量的雙原子氧。因此，由于水性溶液中存在雙原子氧(例如，溶于水的固體洗滌劑組合物可形成包含含量足以實現電子轉移過程的雙原子氧的水性溶液)，在固體組合物溶解到水性溶液中時，不包含作為組合物的添加成分的電子受體的固體組合物可能仍然為光化學活性的。因此，本發明涵蓋包含水溶性光活化劑和氧化石鹽，而不含作為成分添加到組合物中的電子受體的固體組合物。此類固體組合物在溶解于水時可被光活化，其中雙原子氧可用作電子受體。

就合適的電子受體而言，納米顆粒半導體諸如二氧化鈦可以相對低的水平使用以用作電子受體，按消費產品組合物的重量計，優選地小于約1％、優選地小于0.5％、優選地小于0.1％、優選地小于0.05％、優選地小于0.01％。在較高水平下，此類材料可有效地充當光活化劑，然而，納米顆粒半導體在本發明中的任何使用優選處于足夠低的水平，使得材料不有效地充當光活化劑來提供明顯的消費者可注意到的有益效果而是相反地充當電子受體。

光可催化的消費產品組合物優選地為含水組合物并且電子受體優選地為選自以上列出的一個或多個組的水溶性物類。

有益活性物質前體

本發明的光可催化的消費產品組合物包含有益活性物質前體。當用于本發明的光可催化的消費產品組合物中且暴露于適當的光(諸如在本發明的方法中)時，有益活性物質前體轉化成有益活性物質(諸如二氧化氯)。有益活性物質是有益活性物質前體的單電子氧化產物。

在本發明的一個方面，有益活性物質前體是選自根據下式的一種或多種物類的材料：

A[XO_n]_m

其中

A選自一價陽離子、二價陽離子、以及三價陽離子；A可為有機或無機陽離子；A優選地選自鋁、鋇、鈣、鈷、鉻、銅、鐵、鋰、鉀、銣、鎂、錳、鉬、鎳、鈉、鈦、釩、鋅、銨、烷基銨、芳基銨、以及它們的混合物；A更優選地選自鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、銨、以及它們的混合物；

X選自氯、溴、碘、以及它們的混合物；

n為1、2、3、或4；優選地n為2、3、或4；并且

m為1、2、或3。

本發明的有益活性物質前體優選地為氧化石鹽，并且優選地選自次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、次溴酸鹽、亞溴酸鹽、溴酸鹽、過溴酸鹽、次碘酸鹽、亞碘酸鹽、碘酸鹽、高碘酸鹽以及它們的混合物。合適的有益活性物質前體包括選自以下的那些：亞氯酸鈉、亞溴酸鈉、亞碘酸鈉、亞氯酸鉀、亞溴酸鉀、亞碘酸鉀、氯酸鈉、溴酸鈉、碘酸鈉、氯酸鉀、溴酸鉀、碘酸鉀、次氯酸鈉、次溴酸鈉、次碘酸鈉、高氯酸鈉、高氯酸鉀、以及它們的混合物。在至少一個方面，有益活性物質前體不為次鹵酸鹽，諸如次氯酸鹽。

在一個方面，有益活性物質前體可為亞氯酸鹽。適用作有益活性物質前體的亞氯酸鹽的具體示例是亞氯酸鈉(NaClO₂)。在該實施方案中，通過至光活化的光催化劑的電子轉移造成的亞氯酸鹽的活化導致有益活性物質二氧化氯(ClO₂)的形成。二氧化氯是強效的生物殺滅劑和漂白劑。除鹽之外，本文還涵蓋各種其它前體形式。

光可催化的消費產品組合物

本發明還涉及包含光活化劑(如上文更詳細地描述)、電子受體和有益活性物質前體的光可催化的消費產品組合物。如本文所用，消費產品組合物涵蓋美容護理組合物、織物和家庭護理組合物、以及健康護理組合物。美容護理組合物通常包括用于處理毛發的組合物，包括漂白、著色、染色、調理、生長、移除、延遲生長、洗發、定型；除臭劑和止汗劑；個人清潔品；彩妝品；與處理皮膚相關的產品和/或方法，包括應用霜、乳 液、以及消費者使用的其它局部應用的產品；以及與口服施用材料相關的用于加強毛發、皮膚、和/或指甲的外觀的產品和/或方法；以及剃刮品。織物和家庭護理組合物通常包括用于處理織物、硬質表面和任何其它在織物和家庭護理區域表面的組合物，諸如汽車護理、盤碟洗滌、織物調理(包括軟化)、衣物洗滌去垢、衣物洗滌和漂洗添加劑和/或護理、硬質表面清潔和/或處理劑、以及消費者或企業使用的其它清潔劑。口腔護理組合物通常包括與口腔的任何軟組織和/或硬組織或與其相關病癥一起使用的組合物，例如，抗齲齒組合物、抗微生物組合物、抗牙斑口香糖、組合物、口氣組合物、糖果、潔齒劑/牙膏、義齒組合物、錠劑、沖洗液、以及牙齒美白組合物。

光可催化的消費產品組合物可為水性溶液、固體、或摻入諸如膜的材料中。在另一個實施方案中，光可催化的消費產品組合物的單獨組分可摻入水性溶液和諸如膜的材料兩者中。在一個實施方案中，光活化劑可包括在膜中并且電子受體和/或有益活性物質前體可包括在水性溶液中。應當理解，在該具體實施方案中，包含光活化劑的膜可施加至表面并且包含電子受體和有益活性物質前體的水性溶液可單獨施加。

然而，如果光可催化的消費產品組合物是含水組合物，那么該組合物可包含按所述組合物的重量計1％至99％的水。因此，應當理解，光可催化的消費產品組合物可為濃縮或稀釋形式。進一步預期，可用另一種溶劑諸如乙醇、二醇、二醇-醚、甘油、水溶性乙酸酯以及醇類替代全部或一部分水。

如以上所指出，本發明涉及包含光活化劑、電子受體和有益活性物質前體的光可催化的消費產品組合物。在此類實施方案中，應當理解，光催化劑可通過在可見波長內的光活化而激發成單態和/或三重態。還應當理解，在暴露于可見光之后，在通過處于激發的單態和/或三重態的光催化劑觸發時，有益活性物質前體可轉化成有益活性劑。應當理解，在沒有被光活化的情況下，光催化劑與有益活性物質前體不反應。

光可催化的消費產品組合物是響應于光的體系；例如可見光、紫外光和/或紅外光。在一個優選的實施方案中，所述體系響應于可見光。在本發明的實施方案中，光子從光源轉移至光催化劑允許反應進行，以產生有效 的有益劑，在一些實施方案中，所述有益劑可用于清潔、消毒或殺菌、和/或漂白或增白。

任選的添加劑

本發明的光可催化的消費產品組合物還可包含附加的輔助添加劑。這些附加組分的確切性質及其摻入的含量將取決于所述組合物的物理形式，以及使用其進行的清潔、消毒和/或增白操作的確切性質。應當理解，以下指出的一些輔助添加劑將具有光敏和/或電子受體特性，但是還應當理解，此類添加劑將不替代以上指出的組分。

此類光可催化的消費產品組合物和用于其的輔助添加劑詳細描述于2014年1月24日提交的標題為“CONSUMER PRODUCT COMPOSITIONS”的美國申請序列號61/930,993(代理人案卷號13057P)中。

使用方法

本發明還涉及使用本發明的系統提供有益效果諸如清潔表面、漂白污漬(包括美白牙齒)、對表面消毒和/或殺菌、從表面移除生物膜等的方法。

因此，本發明涵蓋一種處理表面的方法，該方法包括以下步驟：使表面與本發明的系統接觸并且將表面/系統暴露于光，光優選具有大于約350nm的波長。所用的光可來自天然或人工來源。

本發明還涵蓋一種漂白污漬的方法，該方法包括以下步驟：使污漬與本發明的系統接觸并且將系統暴露于光，光優選具有大于約350nm的波長。

本發明還涵蓋一種對表面消毒的方法，該方法包括以下步驟：使表面與本發明的系統接觸并且將系統暴露于光，光優選具有大于約350nm的波長。

本發明還涵蓋一種從表面移除生物膜的方法，該方法包括以下步驟：使生物膜與本發明的系統接觸并且將系統暴露于光，光優選具有大于約350nm的波長。

本發明還涉及一種用于清潔臟污織物的方法，包括使需要清潔的臟污織物與以上詳細描述的具有至少0.001ppm的以上詳細描述的光活化劑的系統接觸，之后將處理織物的表面暴露于光源，光具有大于約300納米、優 選大于約350納米、優選大于約400nm，最高至約550納米、優選最高至約500納米的最小波長范圍。

本發明還涉及一種用于清潔表面的方法，包括使需要清潔的表面與以上詳細描述的具有至少0.001ppm的以上詳細描述的光活化劑的系統接觸，之后使表面暴露于光源，光具有大于約300納米、優選大于約350納米，最高至約550納米、優選最高至約500納米的最小波長范圍。

本發明還涉及一種用于處理或清潔口腔(包括牙齒或義齒(口腔內部或外部))的方法，包括使需要處理或清潔的口腔(包括牙齒或義齒)與以上詳細描述的具有至少0.001ppm的以上詳細描述的光活化劑的系統接觸，之后使牙齒或義齒暴露于光源，光具有大于約300納米、優選大于約350納米，最高至約550納米、優選最高至約500納米的最小波長范圍。

包裝

本發明的系統的組合物可以任何合適的包裝來封裝以用于遞送該組合物供使用。然而，應理解，封裝件可被構造成防止光活化劑吸收光并且因此防止在使用之前活化。在一個方面，包裝可為不透明的。在另一方面，包裝可為由玻璃或塑料制成的透明或半透明包裝，由此使得消費者可以透過包裝看到光可催化的消費產品組合物。在另一方面，包裝可包括一個或多個窗口，窗口可為開放的以允許消費者看到組合物和/或在使用之前活化組合物并且隨后關閉以防止光活化劑在存儲期間吸收光。在一個優選的方面，包裝可由聚對苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或它們的組合構成。此外，優選地，包裝可通過封裝件頂部的蓋子投放，使得組合物通過蓋子中的開口離開瓶子。在一個方面，蓋子中的開口還可包含篩網以幫助促進投放。

在另一方面，包裝可包括多個隔室，優選兩個隔室，其中第一組合物處于第一隔室中并且第二組合物處于第二隔室中。應當理解，光活化劑、電子受體以及有益活性物質前體可包括在第一隔室和第二隔室中的任一個或兩者中。在一個優選的方面，第一組合物可包含光活化劑并且第二組合物可包含電子受體和有益活性物質前體。

應當理解，在本說明書中全篇給出的每一最大數值限度將包括每一更低數值限度，即如同此類更低數值限度在本說明中被明確地表示。在本說明書中給出的每一最小數值限度將包括每一更高數值限度，如同此類更高 數值限度在本文中被明確地表示。在本說明書中給出的每一數值范圍將包括落入這個更寬數值范圍內的每一更窄數值范圍，如同此類更窄數值范圍在本文中被明確地表示。

應當了解，本文所公開的量綱和值不旨在嚴格限于所引用的精確數值。相反，除非另外指明，否則每個這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。

除非明確地排除或有所限制，將本文引用的每篇文獻，包括任何交叉引用或相關專利或專利申請，全文以引用方式并入本文。任何文獻的引用均不是對其作為本文所公開的或受權利要求書保護的任何發明的現有技術，或其單獨地或與任何其它參考文獻的任何組合，或者參考、提出、建議或公開任何此類發明的認可。此外，當本發明中術語的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中相同術語的任何含義或定義矛盾時，應當服從在本發明中賦予該術語的含義或定義。

雖然已經舉例說明和描述了本發明的具體實施方案，但是對于本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明的實質和范圍的情況下可以作出多個其它改變和變型。因此，本文旨在所附權利要求中涵蓋屬于本發明范圍內的所有此類改變和變型。