CN103101104A - 一种强化光催化环保砖的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种强化光催化环保砖的制备方法，其主要特征在于：在环保砖底层上加一层含光催化剂表层，同时通过配方强化光催化性能，以使其对大气污染物具备较强的降解功能。该光催化环保砖产品可用于铺设在人行道、公园、广场、停车场、学校或其他建筑物表面等地方，实现对空气净化。
Description
技术领域
本发明涉及一种强化光催化环保砖的制备方法。属于资源循环利用技术和材料科学领域。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，人民生活水平不断提高，汽车保有量的也持续上升，2009年全国机动车保有量接近1.7亿辆，汽车尾气对城市大气污染的贡献率被日益重视。2009年，全国机动车排放污染物5143.3万吨，其中一氧化碳(CO) 4018.8万吨，碳氢化合物(HC) 482.2万吨，氮氧化物(NOx ) 583.3万吨，颗粒物(PM ) 59.0万吨。汽车成为机动车污染物总量的主要贡献者，其排放的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)超过70.0%，氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)超过90.0%。在城市大气污染中，来自机动车尾气排放的有害气体主要为CO、NOx、HC、SO2和微粒等，其比例分别为82％、48％、58％、1.3％和8％，机动车尾气排放污染已经成为我国城市大气的主要污染源。然而，最近几十年，利用光催化氧化反应去除大气中痕量无机或有机污染物成为研究的热点，并成功的将光催化技术应用于办公楼内、家庭、卧室以及汽车内空气的治理，并取得了较好的实际效果。通过在混凝土砖表面负载光催化剂，如TiO2，即可制成具有光催化降解空气中的污染物功能的光催化环保砖，如氮氧化物、VOCs等。将光催化环保砖铺设在人行道、公园、小区等地方，即可实现对汽车尾气排放污染的降解，对城市空气质量控制具有重要意义。目前，已有以压碎玻璃作为环保砖光催化表层骨料，通过玻璃对光的传输特性以增强光催化活性，但其光催化活性仍然不够理想，还需要进一步探索环保砖光催化性能的强化途径。本发明公布的光催化环保砖制备方法就是探索玻璃纤维对环保砖光催化活性的强化作用。
发明内容
本发明的目的就是要开发一种强化光催化环保砖的性能制备方法。采用本发明的方法，所制光催化环保砖具有较高的光催化活性，该光催化环保砖产品具有降解空气中污染物的功能，可用于铺设在人行道、公园、广场、停车场、学校或其他建筑物表面等地方，可以达到净化空气的效果。并且该法工艺简单，操作方便，运行成本低，很容易实现工业化生产。
本发明可以通过以下技术方案实现：
本发明公布的强化光催化环保砖制备方法：本发明公布的光催化环保砖为两层结构，表层为光催化层，1-10mm厚，如图1。将光催化剂与玻璃纤维混合，搅拌均匀，而后加入炉底渣或砂子或碎石或玻璃和水泥等，在此搅拌均匀，搅拌均匀物料作为光催化环保砖表层的原料，通过压制与底层普通混凝土砖结合，即可制备出光催化环保砖。
附图说明
附图是光催化环保砖结构示意图 （蓝色表层为光催化层，灰色底层为基质层）。
具体实施方式
下面的实例用于阐述本发明，并不用于解释限制本发明的保护范围。在下列实施例中，NO去除效率定义为：
实施例1
将占光催化环保砖表层总质量1.6%的短切玻璃纤维，3.3%的锐钛矿型纳米二氧化钛混合，加入适量的炉底渣、水泥和水，搅拌均匀，制备出光催化环保砖样品，以流量1L/min，NO浓度1ppm进气，测得NO去除效率为48.3%。
实施例2
将占光催化环保砖表层总质量0.8%的短切玻璃纤维，3.3%的锐钛矿型纳米二氧化钛混合，加入适量的砂子、水泥和水，搅拌均匀，制备出光催化环保砖样品，以流量1L/min，NO浓度1ppm进气，测得NO去除效率为39.5%。
实施例3
将占光催化环保砖表层总质量0.8%的短切玻璃纤维，3.3%的锐钛矿型纳米二氧化钛混合，加入适量的炉底渣、水泥和水，搅拌均匀，制备出光催化环保砖样品，以流量1L/min，NO浓度1ppm进气，测得NO去除效率为42.4%。
实施例4
将占光催化环保砖表层总质量0.6%的短切玻璃纤维，3.3%的锐钛矿型纳米二氧化钛混合，加入适量的玻璃、水泥和水，搅拌均匀，制备出光催化环保砖表层样品，以流量1L/min，NO浓度1ppm进气，测得NO去除效率为28.6%。
实施例5
将占光催化环保砖表层总质量3.3%的锐钛矿型纳米二氧化钛混合，加入适量的炉底渣、水泥和水，搅拌均匀，制备出光催化环保砖表层样品，以流量1L/min，NO浓度1ppm进气，测得NO去除效率为26.5%。
Claims (5)
1.一种强化光催化环保砖的制备方法，其特征在于：该光催化环保砖由底层和光催化表层等两层结构组成，表层为光催化层，1-10mm厚，光催化环保砖表层加入光催化剂材料，并通过加入玻璃纤维以强化光利用效率，提高光催化性能。
2.如权利要求1所述的强化光催化环保砖的制备方法，其特征在于：在环保砖表层中加入相比于表层总质量0.1%-5%的短切玻璃纤维，短切玻璃纤维长度小于或等于5mm。
3.如权利要求1所述的强化光催化环保砖的制备方法，其特征在于：光催化环保砖表层的光催化剂为纳米二氧化钛、氧化锌或其他具有光催化功能的材料中的一种或多种，加入量为相比于表层总质量0.1%-10%。
4.如权利要求1所述的强化光催化环保砖的制备方法，其特征在：光催化环保砖底层和表层骨料为城市建筑废弃物、清淤底泥、污水处理厂污泥、废弃玻璃、砂子、碎石、炉底渣、粉煤灰中的一种或多种，和水泥混合后制备环保砖，骨料/水泥比在1-10之间。
5.如权利要求1所述的强化光催化环保砖的制备方法，其特征在于：光催化环保砖两层结构，含光催化剂表层通过压制与底层结合。
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