[發(fā)明專利]一種降解汽車尾氣的乳化瀝青及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110352381.6
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN103102700A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明林;寧愛民;郭皎河;劉樹華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/12;C08K3/22;B01D53/86;B01D53/56
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降解汽車尾氣的乳化瀝青及其制備方法，具體地說是一種能夠降解汽車尾氣中氮氧化物的乳化瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，轎車保有量快速增長，例如中國至2011年2月底的機動車保有量達(dá)2.11億輛，其中轎車為8500多萬輛。城市中的汽車尾氣所給人們的生命健康和日常生活造成的危害，隨著汽車保有量的不斷增加，問題逐步凸顯出來。在我國的大城市，40％以上的氮氧化物(NO_x)，80％以上的一氧化碳(CO)和70％以上的碳?xì)浠衔?CH)來源于汽車尾氣的排放污染。而汽車尾氣中的氮氧化物和碳?xì)浠衔铮?jīng)紫外光照射發(fā)生反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧的危害更是十分巨大。因此，采用新的環(huán)境治理技術(shù)，研究開發(fā)控制和減少汽車尾氣污染的材料，已經(jīng)迫在眉睫。作為與汽車尾氣頻繁接觸的路面材料，成為大家關(guān)注和研究的新方向。在修建路面材料中加入具有光催化性能的添加劑，如光催化活性高、無毒、價廉的TiO₂，已經(jīng)成為解決問題的一種辦法，國內(nèi)外對于在加入到水泥混凝土中的研究取得了一定的效果，而加入到主要路面材料的瀝青中，效果都不是很理想。

CN03131764.2將具有光催化性質(zhì)的納米TiO₂加入到瀝青中，制備出具有降解汽車尾氣功能的瀝青。同時對加入TiO₂的瀝青中加入Fe³⁺或SiO₂，以提高其光催化能力。這種方法納米TiO₂對太陽光的利用率低，氮氧化物與TiO₂反應(yīng)效率也有待于提高。而期刊論文《路面材料負(fù)載納米二氧化鈦光催化降解氮氧化物》（硅酸鹽學(xué)報，2005年，04期）中，制備了水泥混凝土負(fù)載的TiO₂光催化劑，該催化劑具有優(yōu)越的光催化功能，但用于瀝青混合料后的效果較差。其主要原因，一是僅利用高速攪拌來分散納米TiO₂很難達(dá)到好的分散效果，難以避免發(fā)生團(tuán)聚，不能有效均勻分散在瀝青表層，二是納米TiO₂由于其量子尺寸效應(yīng)使得其禁帶寬度變寬，因此雖然理論上比普通TiO₂提高了催化能力，但應(yīng)用時光催化降解效果并不理想，并且實際中汽車尾氣與TiO₂的有效接觸也是個問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種降解汽車尾氣中氮氧化物的乳化瀝青及其制備方法，本發(fā)明中乳化瀝青光催化效果好，能夠有效降解汽車尾氣中的氮氧化物，抗車轍和抗老化性能也得到改善，添加劑可見光利用率高，綠色環(huán)保，成本低，制備簡便。

本發(fā)明降解汽車尾氣的乳化瀝青，按質(zhì)量份計包括：

（1）?基礎(chǔ)乳化瀝青：100份；

（2）?添加劑：0.25~5份，優(yōu)選為0.5~3.5份，添加劑為活性炭負(fù)載納米TiO₂光催化劑。

其中基礎(chǔ)乳化瀝青為固含量為30%~70%（質(zhì)量）的乳化瀝青，可以是普通乳化瀝青，也可以是聚合物改性乳化瀝青等，基礎(chǔ)乳化瀝青的性質(zhì)按使用的要求具體確定。

其中添加劑為活性炭負(fù)載納米TiO₂光催化劑，其中納米TiO₂光催化劑優(yōu)選為金屬離子或非金屬元素?fù)诫s的納米TiO₂光催化劑。摻雜的金屬離子如Fe³⁺、Mo³⁺、V⁴⁺，摻雜的非金屬元素如C、N等。納米TiO₂的顆粒一般為5～50nm。

其中添加劑活性炭負(fù)載納米TiO₂光催化劑中，以質(zhì)量計TiO₂在添加劑中的負(fù)載量為1%～35%，金屬離子或非金屬元素?fù)诫s量按質(zhì)量計為0～0.5%（相對于TiO₂的質(zhì)量比）。

其中納米TiO₂為銳鈦礦型，活性炭的尺寸為100~500目。

活性炭負(fù)載納米TiO₂光催化劑的制備采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的合成方法根據(jù)摻雜粒子的不同而定，如浸漬法、溶膠-凝膠法、離子注入法等。

本發(fā)明降解汽車尾氣的乳化瀝青的制備方法如下：

（1）將添加劑、適量去離子水加入反應(yīng)器，持續(xù)攪拌均勻，超聲分散至無氣泡產(chǎn)生，得到添加劑漿液；

（2）將添加劑漿液加入到基礎(chǔ)乳化瀝青中，普通或高速攪拌，混合均勻即可。