[發(fā)明專利]一種具有光催化效果的高透水持久性透水磚的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810461301.2 | 申請日： | 2018-05-15 |
| 公開（公告）號： | CN108395210A | 公開（公告）日： | 2018-08-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張慶 | 申請（專利權(quán)）人： | 蕪湖市寶藝游樂科技設(shè)備有限公司 |
| 主分類號： | C04B33/135 | 分類號： | C04B33/135;C04B33/13;C04B38/06;C04B38/08 |
| 代理公司： | 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112 | 代理人： | 方琦 |
| 地址： | 241200 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 透水磚 粉煤灰 制備 二氧化鈦 高溫焙燒 持久性 光催化 透水 摻雜 能級 二氧化鈦表面 太陽能利用率 氧化亞銅顆粒 光催化能力 可見光激發(fā) 可見光領(lǐng)域 復(fù)配改性 金屬離子 晶格結(jié)構(gòu) 寬度變窄 氧化亞銅 孔隙率 酸改性 銅離子 透水率 自清潔 沉積 改性 光譜 禁帶 晶格 酸洗 轉(zhuǎn)入 釋放 響應(yīng) | ||
本發(fā)明公開一種具有光催化效果的高透水持久性透水磚的制備方法，本發(fā)明使用氧化亞銅與二氧化鈦復(fù)配改性，氧化亞銅顆粒沉積在二氧化鈦表面，通過高溫焙燒，銅離子可轉(zhuǎn)入TiO2晶格結(jié)構(gòu)之中，同時采用酸洗改性后的粉煤灰為載體，粉煤灰釋放出的Al3+、Fe3+等成分經(jīng)高溫焙燒，可摻雜到TiO2晶格中，金屬離子的摻雜可使二氧化鈦的禁帶寬度變窄并伴隨新能級的產(chǎn)生，從而增強(qiáng)了TiO2在可見光領(lǐng)域的光催化能力，擴(kuò)展了TiO2光譜的響應(yīng)范圍，實(shí)現(xiàn)TiO2的可見光激發(fā)，實(shí)現(xiàn)較高太陽能利用率，提高透水磚的自清潔效率，同時酸改性過的粉煤灰其孔隙率及比表面積增大，從而使制備的透水磚具有較強(qiáng)的透水率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑材料的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，本發(fā)明涉及一種具有光催化效果的高透水持久性透水磚的制備方法。
技術(shù)背景
在長期城市化發(fā)展過程中，大規(guī)模的不透水地面鋪裝取代了原有的森林、綠地和田野，形成了“城市荒漠”，造成不透水面積大大增加，同時，地面硬化弱化了城市環(huán)境的呼吸功能（即生命功能），造成熱島效應(yīng)（燥熱）、揚(yáng)塵和噪音加劇，惡化了城市小氣候，降低了城市的舒適度。透水磚經(jīng)過長期使用，表面以及孔隙很容易落入各種污物形成堵塞而不能自動清除，削弱了透水效果，生態(tài)效果較差，并且使用中對排水設(shè)施的要求較高，如遇到雨后排水不暢的情況發(fā)生，則易產(chǎn)生積水問題。。
自潔式透水磚是將光觸媒技術(shù)應(yīng)用在混凝土透水地磚中，光觸媒在光的照射下，可以將堵塞在空隙中的污泥、有機(jī)物等分解成為水和二氧化碳，并且表面上難以附著口香糖等，不僅能美化環(huán)境，而且可以凈化雨水，真正地實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)再利用，降低城市的“熱島效應(yīng)”。
目前在自清潔透水磚中常使用二氧化鈦?zhàn)鳛楣庥|媒材料，二氧化鈦在紫外光照射下，產(chǎn)生具有高催化性能的游離基，具有很強(qiáng)的光還原和氧化能力，催化分解透水磚空隙中的有機(jī)物及無機(jī)物，從而達(dá)到透水磚的自清潔效果。二氧化鈦的禁帶寬度大于3.0eV，導(dǎo)致其只能響應(yīng)占太陽光約4%的紫外光（波長<400nm），而占太陽光能量43%可見光（波長400-750nm）部分難以有效利用，使得其在光催化反應(yīng)中太陽能利用率較低。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種一種具有光催化效果的高透水持久性透水磚的制備方法，光催化反應(yīng)效率高，透水磚的透水持久性高。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種具有光催化效果的高透水持久性透水磚的制備方法，具體步驟如下：
（1）二氧化鈦的改性：
取4-9份硝酸銅與22-30份二氧化鈦粉末一同加入水中，持續(xù)攪拌，在100℃水浴中加熱至水份蒸干，研磨，最后置入馬弗爐中于400-600℃下空氣氛中焙燒3-5小時，得到氧化亞銅/二氧化鈦復(fù)合物；
（2）粉煤灰負(fù)載二氧化鈦的制備：
①、粉煤灰的酸化處理：使用0.5-2mol/L的鹽酸溶液40-60℃下處理22-25小時，接著用去離子水進(jìn)行多次洗滌，過濾，將過濾后的粉煤灰于100-110℃干燥20-22小時，之后過400-800目的分離篩，最終得到酸化后的粉煤灰；
②、取45-65份酸化處理后的粉煤灰用去離子水浸潤20-40分鐘后，加入步驟（1）得到的氧化亞銅/二氧化鈦復(fù)合物，充分?jǐn)嚢?-4小時，放入恒溫水浴槽中復(fù)合，50℃-70℃靜置4-6小時，采用離心-水洗至上清液接近中性，在烘箱中70-90℃烘干，充分研磨后，于馬弗爐中300-600℃焙燒1-3小時，樣品冷卻后，碾成粉末置于暗處備用；
（3）原料預(yù)處理：
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