本发明涉及一种功能乳化沥青，具体涉及一种石墨相氮化碳改性乳化沥青及其光催化应用。
背景技术：
乳化沥青，就是将粘稠的沥青加热至流动态，再经机械力的作用形成微滴分散在有乳化剂-稳定剂的水中形成的均匀、稳定的乳状液。为了进一步提高乳化沥青性能，尝试多种改性剂对乳化沥青改性，兼容乳化沥青和改性剂两种材料特性，使其路用性能得到提高与改善。例如，聚合物弹性体，如sbs、sbr胶乳、天然橡胶改性乳化沥青，聚合物弹性体，如eva、聚异丁烯、聚乙烯、聚丙烯改性乳化沥青，大幅度提高了乳化沥青的应用性能。
选取不同的改性剂，制造出特定改性乳化沥青，应用于特殊环境，在确保克服某一种恶劣的自然环境同时，乳化沥青的其他性能能够满足使用要求，使材料的各方面性能得到充分运用。
不断拓宽乳化沥青的应用范围，成为乳化沥青材料发展的前沿。但经对大量的专利及文献资料检索发现，利用非金属半导体石墨相氮化碳光催化材料改性乳化沥青及利用其产物在路面工程中作为薄层罩面、雾封层的胶结材料应用，以实现在太阳光辐照下可实时光催化降解尾气有害污染物的用途的专利还未见报道。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明目的是提供一种石墨相氮化碳改性乳化沥青及其光催化应用。
本发明所述的石墨相氮化碳改性乳化沥青，其特征在于：所述改性乳化沥青的组分含量以重量份计为：乳化沥青100份、石墨相氮化碳5～10份水性聚合物2～6份；其中，石墨相氮化碳的粒径为300nm～500nm。
其中：所述改性乳化沥青的组分含量以重量份计优选为：乳化沥青100份、石墨相氮化碳8～10份、水性聚合物4～6份。
最优选的实施方式是：所述改性乳化沥青的组分含量以重量份计为：乳化沥青100份、石墨相氮化碳9份、水性聚合物6份。
上述石墨相氮化碳改性乳化沥青中，所述石墨相氮化碳优选以如下方法制得：按重量比1:1:1:1的比例分别称取尿素、单氰胺、双氰胺、三聚氰胺，再分别置于4个带盖瓷坩埚中并同时置于马弗炉中，设置升温速率为10℃/min，升至550℃，保温2h；待炉冷至室温时将收集的产物研磨即得到粒径为300nm～500nm的石墨相氮化碳；水性聚合物优选聚丙烯酸乳液。
本发明所述石墨相氮化碳改性乳化沥青的制备方法，步骤是：
(a)按组分含量中的重量份计，将石墨相氮化碳在超声波作用下均匀分散于水性聚合物溶液中；
(b)将步骤(a)得到的石墨相氮化碳/水性聚合物与乳化沥青通过高速剪切机搅拌混匀，即制得石墨相氮化碳改性乳化沥青。
本发明所述石墨相氮化碳改性乳化沥青在制备用于光辐照下实时光催化降解尾气有害污染物的公路薄层罩面、雾封层的胶结材料中的应用。
本发明在乳化沥青组分中添加了非金属半导体材料-石墨相氮化碳，具有吸收可见光发生光催化作用，能够催化脱除表面附着的有机污染物及尾气中的氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳等污染物，起到净化大气的功能。
本发明公开了一种改性乳化沥青的光催化应用，利用在乳化沥青中添加的石墨相氮化碳光催化材料具有吸收可见光发生光催化作用，实现了利用太阳能催化净化尾气污染物的功能，可用于高等级公路和市政道路等领域。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)与现有技术相比，本发明所采用的非金属半导体石墨相氮化碳光催化材料，具有适度的带隙，其带隙为2.7～2.8ev，能吸收约450～460nm的可见光。较之传统的金属半导体材料，成本相对低廉，且在催化反应反应过程中无有毒物质释放，环境友好。
(2)本发明采用非金属半导体半导体石墨相氮化碳，是有c-n键构成，与沥青中的有机物相容性好，能在沥青中均匀分散，从而有利于实现光催化功能。
(3)本发明的石墨相氮化碳可通过尿素、单氰胺、双氰胺和三聚氰胺热聚合反应获得，合成原料低成本、工艺简易操作，因此，含石墨相氮化碳具有光催化性能的改性乳化沥青可作为一种新型的路面沥青新材料。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明所保护范围不限于此。此外应理解，在阅读了本发明讲述的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，而等价形式的修改同样落于
本技术：
权利要求所限定的范围。
实施例1
石墨相氮化碳(g-c3n4)光催化剂的制备
(1)分别称取10g的尿素、单氰胺、双氰胺、三聚氰胺，分别置于4个50ml带盖瓷坩埚中。同时置于马弗炉中，设置升温速率为10℃/min，升至550℃，保温2h。
(2)待炉冷至室温时将收集的产物研磨即得到粒径为300nm～500nm的石墨相氮化碳，备用。
实施例2
石墨相氮化碳改性乳化沥青的制备
以重量份计(kg)：乳化沥青100份、石墨相氮化碳9份、水性聚合物6份，(其中所述水性聚合物采用聚丙烯酸乳液)。
(a)按上述的重量份计，将石墨相氮化碳在超声波作用下均匀分散于水性聚合物溶液中；
(b)将步骤(a)得到的石墨相氮化碳/水性聚合物与乳化沥青通过高速剪切机搅拌混匀，即制得石墨相氮化碳改性乳化沥青。
实施例3
以按实施例1方法制得的g-c3n4为原料，与乳化沥青、水溶性聚合物混合，通过高速剪切机搅拌混匀获得改性乳化沥青。具体原料配比和利用乳化沥青制备的薄层罩面的汽车尾气降解效果见表1。
表1：不同配比改性乳化沥青的光催化效率
本发明所提供的改性乳化沥青，能有效利用可见光，光催化效果好，能够有效降解尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，且制备方法简便。制备的改性乳化沥青可以用作薄层罩面、微表处、雾封层的胶结料。
以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，均应认为是本发明的保护范围。