专利名称：：具备空气净化及自洁功能的混合物的制作方法
技术领域：
：本发明具备空气净化及自洁功能的混合物涉及一种混合物以及该混合物的用途和使用方法，本发明是针对环境、能源领域的突出问题，针对传统道路声屏障结构特性及道路环境质量，提出在声屏障屏体表面喷涂一种混合物，从而在保证声屏障降噪效果的同时对道路车辆排放的氮氧化物，硫化物等有害气体有明显净化功能。
背景技术：
：目前解决道路噪声污染的主要措施是沿路修建声屏障，我国在声屏障的设计和施工方面进行了深入研究和大量实践，积累了丰富的经验。许多地区在声屏障建造中，除要求满足声学要求外，还特别注重屏障的造型与色彩等设计，并因地制宜地建造了很多透明景观型声屏障。目前在许多地区己有各式各样新颖美观的声屏障屹立于公路两侧，但是一方面国内声屏障建设总长度占公路总长度的比率相对发达国家还很低，另--方面，迄今为止，所有建设的声屏障均没有空气净化及自洁等其它功能，且其所用材料仅限于传统的吸/隔声材料。在当今世界性的环境污染问题越来越受到各国政府重视的情况3下，利用纳米材料进行环境治理已经成为各国高科技竞争中的一个热点。在纳米光催化方面日本、美国等国家均投入巨资开展研究与开发工作，并大力推动其产业化，目前已有多种产品出现，其中Ti02作为一种新型纳米材料受到高度重视。在继Fujishima等有关Ti02单晶电极上光解水的报道之后，1977年Fmnk等人利用半导体材料对污染物进行光催化降解取得了突破性的进展，从此半导体多相光催化作为一个崭新的领域得到了深入而广泛的研究。具有多相光催化性能的半导体包括W03、Ti02、CdS、ZnS、ZnO、Fe203、CdSe等，其中的Ti02由于具有抗化学和光腐蚀、性能稳定、无毒、催化活性高、价廉等优点而最受重视和具有广阔的应用前景。在空气净化方面，解决空气污染主要有物理吸附法(活性炭)、臭氧净化法、静电除尘法、负氧离子净化法等，但是这些方法自身都有着难以克服的弊端，所以一直难以大范围地推广使用。与其相比，利用纳米光催化Ti02净化空气则有如下优点降解有机物的最终产物是C02和H20，没有其它毒副产物出现，不会造成二次污染；纳米微粒的量子尺寸效应可促进半导体催化剂光催化活性的提高；纳米材料比表面积很大，增强了半导体光催化剂去除有机污染物的能力,有望成为新世纪环境友好与环境修复的理想材料。近年来，随着城市交通需求量的不断增加，机动车保有量增长迅速，城市机动车排污负荷的大幅度增加直接影响到城市声环境及大气环境质量。按排污系数和等标污染负荷法计算可知，车辆排气对环境影响以NOx最大，其次是CO,THC较小，分担率分别为86.6°/。、12.3%和1.2%。另据初步结算，我国有近4000万人受到公路交通噪声影响，其中近3000万人生活在高于70dB的噪声严重污染的环境中。机动车排放噪声及废气造成的污染将成为面临的主要环境问题之然而，通常的废气处理方法均具有处理不彻底，成本高，存在二次污染或普适性差的问题。半导体多相光催化法所用二氧化钛无毒、廉价易得、耐光腐蚀与化学腐蚀，光活性较强，因而受到广泛关注。在适宜的条件下，二氧化钛光催化能无选择性地将气-固界面中的难以化学氧化分解的"三致"有机物彻底矿化为co2、水和无机酸，且无二次污染，也可以氧化无机空气污染物、杀灭有害菌。另一方面，现有的声屏障均没有考虑空气净化及自洁功能，此外，由于声屏障基本紧邻城市主干道建设，不易清洁维护，特别是对于透明型声屏障，其大多采用夹胶玻璃、PC板等等，表面附着污染物后将严重影响声屏障的景观效果。将Ti02空气净化功能附加在道路声屏障上，从而在保证声屏障降噪效果的同时可对道路车辆排放的氮氧化物，硫化物等有害气体起到明显净化功能，同时可提高声屏障的自洁功能。发明目的本发明的目的在于提供一种具备空气净化及自洁功能的混合本发明的再一目的在于提供所述混合物的用途。以及，本发明的又一目的在于提供--种上述混合物的使用方法。针对发明目的，本发明提供一种具备空气净化及自洁功能的混合物，其由二氧化钛和活性炭组成，二氧化钛与活性炭的混合比为l3:1。所述的二氧化钛与活性炭的混合比具体化为1、1.5、2、2.5、3:1。在上述方案基础上，所述二氧化钛的比表面积为500-720m2/g、粒子孔隙率>60%。--种针对上述具备空气净化及自洁功能的混合物的用途，用于声屏障的表面涂层。本发明提供所述具备空气净化及自洁功能的混合物的涂层的施工方法，将活性碳与Ti02混合材料负载在铝纤维等声屏障屏体之上，非常牢固，无需特殊保护，功效持久。具体方法如先将活性碳与二氧化钛混合后制成喷涂液，清洁屏体靠马路一侧表面后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。本发明的基理是氧化能力极强的纳米Ti02作为一种优良的光触媒，它在光的作用下，其表面能释放出活性极强的空穴/电子对，反应式如下Ti02+hv—e—+h+反应过程如图hTi02氧化分解原理图所示，释放出的空穴/电子对中，空穴将附着于二氧化钛表面上的水氧化，而将水转变成为氢氧自由基；而电子将空气中的氧还原，使其变成超氧化离子，其反应式如下h++H2〇一HO+H+e—+02—02一并使之和空气中的有机物及各种细菌发生降解反应，从而达到净化空气、抗菌防霉、防污除臭等功能，Ti02空气净化流程图如图2:Ti02空气净化流程图所示。由于Ti02比表面积大、粒子微孔多以及吸附能力强，将丁;02喷涂在道路声屏障上可有效吸收汽车等所排放出的氮氧化物。一旦与紫外线相遇，就会产生易引起化学反应的活性氧，使氮氧化物氧化，变成无机酸。Ti02光触媒本身近于天然物质，无毒无害，其本身并不参与反应，只是提供反应的场所与条件，因此具有永久性，另一方面，TiCb对低浓度的NOx有很好的去除功能,而城市道路NOx的浓度一般均低于lmg/L，因此Ti02空气净化功能附加在道路声屏障上对于城市道路NOx等有害气体有较好去除效果。考虑到光催化将N0x氧化为N(V要经过许多中间步骤，会有一些有害的中间产物生成，如约有20X的NO被氧化为N02，并被释放出来，仍会对环境造成污染。为克服这一不足，将光催化技术与吸附技术结合在---起，即在Ti02中掺入活性炭(AC)与之复合。活性碳对N0及N02均有着良好的吸附能力，这样经Ti02光催化氧化NO生成的NO2在产生的瞬间即被吸附并进一步被氧化为N(V，从而避免了中间产物N(y勺释放。活性碳与TiO2复合脱除N0x的过程见图3活性碳与TiO2复合脱除N0x示意图所示。本发明的优越性在于活性炭与TiCV混合物中，因Ti02粉体粒径小，比表面积大，具有很高的光催化活性，化学稳定性和热稳定性好，无剌激性，无致敏性，使用寿命长，效果明显。(1)净化空气功能强因Ti02所产生的氢氧自由基会先行破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，加快有机物质、气体的分解，将空气中的甲醛、苯等各种有机物、氮氧化物、硫氧化物以及氨等氧化，还原成为无害物质,从而达到净化空气目的。(2)自洁及亲水防污功能由于光触媒涂层的高亲水性可形成防雾涂层，同时由于其强大的氧化作用，可氧化掉其表面的油污，故可喷涂于声屏障表面形成自洁涂层，使声屏障具备自清洁功能。(3)杀菌功能以Ti02的超氧化能力破坏细胞的细胞膜使细胞质流失导致细菌死亡；捕捉、杀除空气中的浮游细菌；分解空气中的过敏原、减少过敏性疾病及气喘。(4)防霉抗菌功能防止发霉及藻类的生成。(5)功效持久本品属无机产品，催化过程中本身物质不损失，所以只要喷涂表面不被破坏，则可持久发挥功用。附图l、为Ti02氧化分解原理图。附图2:为Ti02空气净化流程图。附图3:为活性碳与TiO2复合脱除N0x示意图。具体实施例方式具备空气净化及自洁功能的混合物的配方见下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>具体施工方法如下配方一将二氧化钛与活性碳二者按1:l混合后制成喷涂液，除去屏体面向马路一侧表面所附灰尘等脏物后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。配方二将二氧化钛与活性碳二者按1.5:l混合后制成喷涂液，除去屏体面向马路一侧表面所附灰尘等脏物后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。配方三将二氧化钛与活性碳二者按2.0:l混合后制成喷涂液，除去屏体面向马路一侧表面所附灰尘等脏物后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。配方四将二氧化钛与活性碳二者按2.5:1混合后制成喷涂液，除去屏体面向马路一侧表面所附灰尘等脏物后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。配方五将二氧化钛与活性碳二者按3:1混合后制成喷涂液，除去屏体面向马路一侧表面所附灰尘等脏物后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。权利要求1.一种具备空气净化及自洁功能的混合物，由二氧化钛和活性炭组成，其中，二氧化钛与活性炭的混合比为13:1。2.根据权利要求1所述的具备空气净化及自洁功能的混合物，其特征在于所述的二氧化钛与活性炭的混合比具体化为1、1.5、2、2.5、3:1。3.根据权利要求1或2所述的具备空气净化及自洁功能的混合物，其特征在于所述二氧化钛的比表面积为500-720m2/g、粒子孔隙率>60%。4.针对权利要求1或2所述的具备空气净化及自洁功能的混合物的用途，用于声屏障的表面涂层。5.针对权利要求4所述的具备空气净化及自洁功能的混合物涂层的施工方法，将活性碳与二氧化钛混合材料负载在铝纤维等声屏障屏体之上。6.根据权利要求5所述的具备空气净化及自洁功能的混合物涂层的施工方法，其特征在于先将活性碳与二氧化钛混合后制成喷涂液，清洁屏体靠马路一侧表面后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。全文摘要本发明具备空气净化及自洁功能的混合物涉及一种混合物以及该混合物的用途和使用方法，本发明是针对环境、能源领域的突出问题，针对传统道路声屏障结构特性及道路环境质量，提出在声屏障屏体表面喷涂一种混合物，从而在保证声屏障降噪效果的同时对道路车辆排放的氮氧化物，硫化物等有害气体有明显净化功能。所述具备空气净化及自洁功能的混合物由二氧化钛和活性炭组成，其中，二氧化钛与活性炭的混合比为1～3∶1。该混合物用于声屏障的表面涂层。具备空气净化及自洁功能的混合物涂层的施工方法，其中，先将活性炭与二氧化钛混合后制成喷涂液，清洁屏体靠马路一侧表面后，用喷枪直接喷涂于屏体表面。文档编号B01D53/86GK101310837SQ20081003380公开日2008年11月26日申请日期2008年2月22日优先权日2008年2月22日发明者于国伦,冀振龙,杰吴,曹卫承,邢绍文,涛韩申请人:吴杰;冀振龙;于国伦;邢绍文;韩涛;曹卫承