一种沥青路面负载纳米铋的光催化氮氧化物材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光催化技术领域，具体来说，设及到一种渐青路面负载纳米祕的光催 化氮氧化物材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一。近年来，随着工业和交通事业的快速发 展，随烟气而排放的NOx日益增加，有些城市地区空气中的NOx浓度已严重超标，其危害己不 容忽视。其中，氮氧化物(NO约占总量的95%)是最难脱除的污染物，能引起一系列环境问 题，如酸雨、光化学烟雾及水±酸化等现象，所W治理废气中的氮氧化物就变得尤为重要。 而汽车尾气是大气环境的主要污染源之一，相应的NOx是汽车尾气中危害最大、处理最难的 主要污染物。大交通量易引起空气中NOx及挥发性物质(VOCs)浓度的增加，进而损害人们的 身屯、健康。运些污染还易造成二次污染，如酸雨或臭氧化等，所W治理废气中的NOx变得尤 为重要。
[0003] 光催化技术由于利用催化材料和太阳光，可W在室溫下进行，W及高效处理低浓 度污染物(无需富集)等特点，在处理低浓度大气污染物方面具有很高的研究价值和潜在的 应用背景。目前，众多的NOx的治理方法中，可利用纳米光催化材料作为治理汽车尾气中NOx 的一种新途径。将光催化材料有效的应用到渐青路面，能直接有效的减少，乃至消除汽车尾 气的污染，进而产生巨大的经济和社会效益。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种适应性强、经济高效的渐青路面负载纳 米祕的光催化氮氧化物材料及其制备方法。
[0005] 本发明所述的一种渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料，所述光催化氮氧 化物材料W盐酸为活性介质，W渐青混凝±为载体，负载纳米祕制备而成;其原料组成按质 量份计，包括渐青混凝±100份，0.1-0.5mol/L的盐酸1-5份，纳米祕0.03-0.1份。
[0006] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述制备 方法具体步骤为：
[0007] 1)在揽拌状态下，将祕前驱体、还原剂和表面活性剂在=口瓶中混合均匀，在80-90°C的水浴中继续揽拌一段时间，到达反应终点后，将所制得纳米祕抽滤，并用蒸馈水洗涂 数次，再用乙醇除去样品中多余水分，在空气气氛下自然干燥，备用；
[000引 2)将纳米祕置于分散液中超声分散2-5min，然后加入0.1-0.5mol/L的HCl继续超 声5-lOmin，调节pH值为2-6，配制成Iwt-IOwt %纳米祕溶液;然后将纳米祕溶液喷洒到渐青 混凝±表面，置于灯下干燥30-60min，待溶剂挥发后，得到能光催化氮氧化物的材料，其纳 米祕的渗入量控制为渐青混凝±重量的0.3-1°/00。
[0009]本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述祕前 驱体为硝酸祕、氯化祕、巧樣酸祕、醋酸祕或酒石酸祕中的一种。
[0010] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述还原 剂为水合阱、次亚憐酸钢、棚氨化钢或径基醇的一种或几种。所述径基醇为龙须草醇A。
[0011] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述表面 活性剂为聚乙醇400、聚乙醇6000、聚乙醇20000、漠化十六烷基=甲基锭、聚乙締化咯烧酬、 乙二醇的一种或几种。
[0012] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述纳米 祕粒径范围在20nm至如m不等。
[0013] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述分散 液为水或乙醇的一种。
[0014] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述渐青 混凝±为不同级配的石料和渐青组成；所述石料为玄武岩、石灰岩或辉绿岩；所述渐青为 SK90#、SK70#、壳牌90#、壳牌70#或中海361#等。
[0015] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法，所述灯为 紫外灯或可见光灯，功率为5-100W。
[0016] 本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制备方法具有如下 特点：
[0017] 1)催化性能可控。不同渗配比例和配方组成赋予渐青路面负载纳米祕的光催化氮 氧化物材料优异的催化性能和工艺性能。渐青混合料本身是一种胶粘材料，适当控制成型 溫度、拌和溫度及压实度等工艺条件可制备出运种新型光催化材料;改变母液浓度、母液溫 度、pH、干燥溫度等可W调节和控制纳米Bi的负载率、厚度、均匀度等，参数可调范围大，催 化性能可控性强；
[0018] 2)绿色环保。将Bi纳米材料用于渐青路面，并催化降解NOx,加之金属祕无毒且环 境友好特性，它将是一个很好的绿色催化材料;并且对氮氧化物污染物进行光催化分解为 无毒无害的物质，无二次污染；
[0019] 3)高效。所制备的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料比表面积大，具有 优良的NOx光催化效果，对汽车尾气中NOx降解率可达到80% W上，在可见光下也有良好的 光催化效果；
[0020] 4)适应性强。渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料适用于各等级渐青混凝 ±路面，可推广应用到城市道路、道路从属设施及建筑涂料上等。
[0021 ]与现有技术相比，本发明所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料的制 备方法具有如下优点：
[0022] 1)制备工艺简单，所制备光催化氮氧化物材料对氮氧化物具有优异的光催化效 果，对氮氧化物的转化率最高达到80% W上，同时不影响渐青混凝±路面的使用性能，适用 于各等级渐青混凝±路面，可推广应用到城市道路、道路从属设施及建筑涂料上，经济效益 和社会效益显著；
[0023] 2)作为一种新型的整体式光催化材料，对NOx具有优良的净化性能和较高的转化 率;所制备的光催化氮氧化物材料对NOx净化具有良好的光催化活性及稳定性，催化性能可 控及无毒；
[0024] 3)在可见光下可达到良好的光催化效果；另外采用多孔的渐青路面作为载体，使 得光催化材料能与NOx充分接触和反应，同时大幅度减少光生电子和空穴之间的复合几率， 从而达到高效和长久些的效果；
[0025] 4)减少了很多加工工艺程序，流程简单，可操作性强;操作工艺条件缓和，大大降 低了生产中的安全隐患;整个工艺节能、环保、安全，适合工业化生产，经济效益显著。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体的实施例对所述的渐青路面负载纳米祕的光催化氮氧化物材料及 其制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0027] 实施例1
[0028] 步骤1:在揽拌状态下，将0.1mol硝酸祕、0.2mol水合阱和1. Ig聚乙醇6000在S 口 瓶中混合均匀，在9(TC的水浴中继续揽拌一段时间，到达反应终点后，将所制得纳米祕抽滤 并用蒸馈水洗涂数次，再用乙醇除去样品中多余水分，在空气气氛下自然干燥，所得纳米祕 的粒径约2.5皿，备用；
[0029] 步骤2:将纳米祕置于水中超声分散2min，然后加入0.1-0.5mol/L的HCl继续超声 5m i n，调节pH值为4，配制成1 Wt %纳米祕水溶液；
[0030] 步骤3:然后将纳米祕的水溶液喷洒到渐青混凝±表面，置于灯下干燥40min，待溶 剂挥发后，得到能光催化氮氧化物的材料，其纳米祕的渗入量控制为渐青混凝±重量的 0.3%〇。
[0031] 实施例2
[0032] 步骤1:在揽拌状态下，将0.1mol氯化祕、0.2mol水合阱和Ig聚乙醇20000在S口瓶 中混合均匀，在9(TC的水浴中继续揽拌一段时间，到达反应终点后，将所制得纳米祕抽滤并 用蒸馈水洗涂数次，再用乙醇除去样品中多余水分，在空气气氛下自然干燥，所得纳米祕的 粒径约500nm，备用；
[0033] 步骤2:将纳米祕置于水中超声分散3min，然后加入0.1-0.5mol/L的HCl继续超声 5min，调节pH值为5，