[發(fā)明專利]一種具有凈化汽車排放NOx功能的瀝青路面滲透劑

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910073284.6
• 申請(qǐng)日: 2009-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN102078751A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳萌;儲(chǔ)江偉;韓相春;劉艷華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/56
• 分類號(hào): B01D53/56;B01D53/94;B01J21/06
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• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到使用納米二氧化鈦(TiO₂)作為光催化劑來制備的一種具有凈化汽車排放氮氧化物(NOx)的瀝青路面滲透劑及制法。

二、背景技術(shù)

汽車尾氣是大氣環(huán)境的主要污染源之一，而NOx是汽車尾氣中危害最大，最難處理的主要污染物。綜合來看，治理汽車排放NO_x的技術(shù)主要分為機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化兩大途徑。機(jī)內(nèi)凈化就是通過改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，如改良燃料、改進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)等，從根本上防止或減少有害污染物在機(jī)內(nèi)生成，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)的“標(biāo)本兼治”功效。其中目前較為先進(jìn)的技術(shù)有：稀薄燃燒技術(shù)、排氣再循環(huán)技術(shù)等。機(jī)外凈化，主要有化學(xué)法、靜電法、機(jī)械法三種凈化方法。機(jī)械法凈化主要是采用某種特殊的吸附劑吸附尾氣中的有害物質(zhì)。由于吸附劑需要經(jīng)常更換，因而使用受到很大限制；靜電法則是在排氣口加上高壓電極，使流經(jīng)的廢氣有害成分電離成離子，然后，在下端設(shè)置吸附離子的吸附板，廢氣經(jīng)凈化器凈化后排入大氣，減輕了汽車尾氣對(duì)大氣污染，但吸附板需要定期清潔。而化學(xué)法就是將汽車尾氣通過專用裝置進(jìn)行催化氧化或催化還原，將廢氣中有害或未燃盡的成分轉(zhuǎn)化或補(bǔ)燃為無害氣體，達(dá)到凈化作用。其中三效催化轉(zhuǎn)換器，是最為常用的方法。

目前，在眾多NOx的治理方法中，把納米TiO₂光催化材料作為了治理機(jī)動(dòng)車排放NOx的一種新途徑。道路是汽車的直接承載者，其路面附近及道路周圍又是汽車尾氣污染的重災(zāi)區(qū)，將納米光催化材料有效的應(yīng)用到道路表面，會(huì)直接有效的消除汽車尾氣的污染，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為瀝青公路路面提供一種能夠用于凈化汽車排放NOx的新型瀝青路面滲透劑。

本發(fā)明的基本原理是：納米TiO₂材料是當(dāng)今應(yīng)用的一種主要光催化材料，其帶隙能為3.2eV，相當(dāng)于波長為387.5nm光子的能量。當(dāng)受到波長小于387.5nm的紫外光照射時(shí)，納米材料價(jià)帶上的電子躍遷到導(dǎo)帶上，形成電子-空穴對(duì)H⁺和e^-。同時(shí)由于電子和空穴可以自由移動(dòng)，當(dāng)溶解在納米TiO₂中的氧俘獲電子形成O^-2時(shí)，O₂便與H⁺反應(yīng)形成HO₂·，而空穴將吸附納米TiO₂中的OH^-和H₂O氧化成OH·。當(dāng)汽車排放的污染物NO_x擴(kuò)散到TiO₂表面時(shí)，NO可快速的與HO₂·進(jìn)行了光化學(xué)反應(yīng)并生成NO₂。NO₂進(jìn)一步與OH·反應(yīng)，氧化形成NO₃^-。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于凈化汽車排放NO_x的瀝青路面滲透劑，其基本組成為：納米TiO₂1％～5％，活性炭1％～3％，硅烷偶聯(lián)劑1％～5％，乙醇5％～10％，異丁基三乙氧硅烷20％～40％，其余為雙蒸餾水，以上均為質(zhì)量百分比。

本發(fā)明的效果和益處是：這種瀝青路面滲透劑，具有優(yōu)良凈化汽車排放NOx的功能，并可通過定期用水清洗路面，可保證該瀝青路面保持凈化功能不喪失。該滲透劑材料生產(chǎn)簡單，造價(jià)低廉，廣泛適用于各等級(jí)瀝青路面，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

四、具體實(shí)施方式

實(shí)例一：

步驟1選用銳鈦型納米TiO₂其有效成分要大于95％，一次粒徑≤25nm；

步驟2將選用的納米TiO₂其溶于硅烷偶聯(lián)劑中，并使用不低于4000r/min的速度攪拌均勻；

步驟3將活性炭進(jìn)行研磨后(細(xì)度在200目以下)，并緩慢加入納米TiO₂溶液中，并繼續(xù)使用磁力攪拌均勻；

步驟4將異丁基三乙氧硅烷與乙醇配成濃度為25％(質(zhì)量百分比濃度)的混合溶液；

步驟5將納米TiO₂與活性炭混合溶液，緩慢加入異丁基三乙氧硅烷與乙醇配成的混合溶液中，并使用超聲分散混合均勻。

步驟6利用噴槍，進(jìn)行噴涂滲透。空氣壓力3.0-3.5MPa，噴距20-30cm，速度為8-10g/s。使用時(shí)，槍口垂直于路面，每次噴涂3-5次。

實(shí)例二：