CN104150955B - 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法 - Google Patents

一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104150955B
CN104150955B CN201410360354.7A CN201410360354A CN104150955B CN 104150955 B CN104150955 B CN 104150955B CN 201410360354 A CN201410360354 A CN 201410360354A CN 104150955 B CN104150955 B CN 104150955B
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium dioxide
preparation
cement concrete
concrete
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410360354.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104150955A (zh
Inventor
秦志斌
钱国平
赵文秀
胡灿坤
于颖
吴小恋
李尧
张温庭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Cheng an Luqiao Testing Co., Ltd.
Changsha University of Science and Technology
Original Assignee
Changsha University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha University of Science and Technology filed Critical Changsha University of Science and Technology
Priority to CN201410360354.7A priority Critical patent/CN104150955B/zh
Publication of CN104150955A publication Critical patent/CN104150955A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104150955B publication Critical patent/CN104150955B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，步骤如下：(1)大孔径透水水泥混凝土的制备；(2)二氧化钛水性浆液的制备：将二氧化钛粉体和活性炭进行充分混合得到二氧化钛粉体和活性炭的混合物，然后将水泥、二氧化钛粉体和活性炭的混合物、混凝土渗透固化剂和分散剂进行混合，上述混合物加水搅拌均匀后，得到二氧化钛水性浆液；(3)喷涂式混凝土的制备：将二氧化钛水性浆液喷涂于大孔径透水水泥混凝土的表层，使其渗入表层8‑12mm内，然后对水泥混凝土进行养生，得到本发明的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土。试验结果表明，本发明制备的喷涂式光催化水泥混凝土对NOx的分解率达到50％以上。

Description

一种可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法
技术领域
本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法。
背景技术
随着汽车保有量的持续上升，汽车尾气排放造成的污染问题日趋严峻，污染物中以NOx为主的有毒气体给人们的身体健康带来了巨大威胁，因此，开发出高效可持续降解NOx的路面环保材料是有效治理尾气污染的关键性技术。
纳米TiO2材料作为一种半导体光催化剂，在环境污染治理方面显示出良好的前景。而国内外学者对于纳米TiO2光催化材料的研发过程中，亟待突破的难题主要来自两方面：(1)纳米TiO2材料本身的结团现象使其催化效应大大减弱；(2)如何引入路面材料使其发挥持续高效的催化降解效应。
发明内容
有鉴于此，本发明所解决的技术问题在于提供一种光催化功能水泥混凝土结构的制备方法，以适应不同场合不同路段的持续高效光催化效应。
本发明采用如下技术方案：
本发明的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法的具体步骤如下：
(1)大孔径透水水泥混凝土的制备；
(2)二氧化钛水性浆液的制备：
将二氧化钛粉体和活性炭按质量比0.5-2:1进行充分混合得到二氧化钛粉体和活性炭的混合物，然后将水泥、二氧化钛粉体和活性炭的混合物、混凝土渗透固化剂和分散剂进行混合，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的0.3-1.5％，混凝土渗透固化剂的重量是水泥重量的1-5％，分散剂的重量是水泥重量的0.3-0.9％，上述混合物加水搅拌均匀后，得到二氧化钛水性浆液；
(3)喷涂式混凝土的制备：
将步骤(2)制备的二氧化钛水性浆液喷涂于步骤(1)制备的大孔径透水水泥混凝土的表层，使其渗入表层8-12mm内，然后将混凝土进行养生，得到本发明的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土。
步骤(1)中，大孔径透水水泥混凝土为无砂的透水性混凝土，采用人工成型，成型后用塑料薄膜覆盖表面，在室温20℃±5℃，相对湿度大于50％的环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模。
步骤(2)中，二氧化钛粉体为锐钛矿型纳米二氧化钛粉体。
步骤(2)中，优选二氧化钛粉体和活性炭质量比为1:1。
步骤(2)中，优选二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的0.6-1.0％。
步骤(2)中，优选所述的混凝土渗透固化剂是LiSi硅酸锂溶液，混凝土渗透固化剂的重量是水泥重量的3％。
步骤(2)中，优选所述的分散剂是聚羧酸盐，分散剂的重量是 水泥重量的0.6％。
步骤(2)中，制备的二氧化钛水性浆液的浓度是5g/L。
步骤(3)中，优选将步骤(2)制备的二氧化钛水性浆液喷涂于步骤(1)制备的大孔径透水混凝土的表层，使其渗入表层10mm。
步骤(3)中，所述的养护的方法如下：将混凝土放入标准养护室，在温度20℃±5℃，湿度大于95％下养护28d。
本发明中对于大孔径透水水泥混凝土中的常规组分水泥、砂和水的类别、用量没有特别要求，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定其配比。
所述喷涂式水泥混凝土，考虑到为了能使二氧化钛长期渗透在路面表面内，起到降解尾气的作用，同时使纳米二氧化钛颗粒不至于被水泥石所包裹而失去催化效应，将二氧化钛材料做成涂液喷涂在大孔径的透水水泥混凝土中，使二氧化钛颗粒以外部渗透的方式渗透到混凝土内部，而起到长期的催化降解效应。
本发明的积极效果如下：
本发明提供的喷涂式水泥光催化功能混凝土，其应用在轻荷载道路、室外工程、广场、人行道和停车场等路面尾气污染相对较严重的地段，并利用大孔径混凝土透水性强、强度高、施工简便等特点，将纳米二氧化钛以渗透剂、分散剂等负载后，制成水性涂液渗透到水泥混凝土内部，长期发挥高效且持续的光催化降解作用，显示出极强的实用性。试验结果表明，本发明制备的喷涂式光催化水泥混凝土对NOx的分解率达到40％以上。
附图说明
图1是本发明所用自主开发的环境影响因素可控的多功能光催化反应测试系统外部示意图。
图2是本发明所用自主开发的环境影响因素可控的多功能光催化反应测试系统整体构造细部图。
图中各标号表示：
光照系统：
1.1-LED紫外线面光源；
尾气分析系统：
2.1-NO尾气分析仪，2.2-NO2尾气分析仪，2.3-尾气分析仪进气口，2.4-尾气分析仪排气口，2.5-NO、NO2传感器读数屏显器，2.6-NO、NO2传感器探头，2.7-气体注入口；
温控系统：
3.1-发热丝，3.2-温控智能液晶屏显控制器。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
(1)将TiO2与活性炭按质量比为1:1进行充分混合，使纳米TiO2材料不易结团、容易分散。
(2)将水泥、TiO2与活性炭按比例配制的混合物、混凝土渗透 固化剂和分散剂聚羧酸盐按重量比1:0.06:0.03:0.06的比例混合，制成质量浓度为5g/L的纳米二氧化钛水性浆液。
(3)制作无砂的透水性水泥混凝土，采用人工成型，成型后用塑料薄膜覆盖表面，在室温20℃±5℃，相对湿度大于50％的环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模。然后将配制好的纳米TiO2水性浆液，分别喷涂于透水混凝土试件表层10mm深度范围内，最后将试件放入标准养生室(温度20℃±5℃，湿度大于95％)养护28d。
(4)在多功能光催化反应测试系统仪器中模拟日光条件下，连续通过浓度为0.50ppm～1.00ppm的NO2气体，其光催化NOx的分解率在40％以上。
实施例2
(1)将TiO2与活性炭按质量比为1:1进行充分混合，使纳米TiO2材料不易结团、容易分散。
(2)将水泥、TiO2与活性炭按比例配制的混合物、混凝土渗透固化剂和分散剂聚羧酸盐按重量比1:0.1:0.03:0.06的比例混合，制成质量浓度为5g/L的纳米二氧化钛水性浆液。
(3)制作无砂的透水性水泥混凝土，采用人工成型，成型后用塑料薄膜覆盖表面，在室温20℃±5℃，相对湿度大于50％的环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模。然后将配制好的纳米TiO2水性浆液，分别喷涂于透水水泥混凝土试件表层10mm深度范围内，最后将试件放入标准养生室(温度20℃±5℃，湿度大于95％)养护28d。
(4)在多功能光催化反应测试系统仪器中模拟日光条件下，连 续通过浓度为0.50ppm～1.00ppm的NO2气体，其光催化NOx的分解率比实例1中的更高，效果更明显。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
(1)大孔径透水水泥混凝土的制备；
(2)二氧化钛水性浆液的制备：
将二氧化钛粉体和活性炭按质量比0.5-2:1进行充分混合得到二氧化钛粉体和活性炭的混合物，然后将水泥、二氧化钛粉体和活性炭的混合物、混凝土渗透固化剂和分散剂进行混合，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的0.3-1.5％，混凝土渗透固化剂的重量是水泥重量的1-5％，分散剂的重量是水泥重量的0.3-0.9％，上述混合物加水搅拌均匀后，得到二氧化钛水性浆液；
(3)喷涂式混凝土的制备：
将步骤(2)制备的二氧化钛水性浆液喷涂于步骤(1)制备的大孔径透水水泥混凝土的表层，使其渗入表层8-12mm内，然后对水泥混凝土进行养生，得到可降解NOX的喷涂式混凝土。
2.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，大孔径透水水泥混凝土为无砂的透水性混凝土，采用人工成型，成型后用塑料薄膜覆盖表面，在室温20℃±5℃，相对湿度大于50％的环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模。
3.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，二氧化钛粉体为锐钛矿型纳米二氧化钛粉体。
4.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，二氧化钛粉体和活性炭质量比为1:1。
5.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的0.6-1.0％。
6.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的混凝土渗透固化剂是LiSi硅酸锂溶液，混凝土渗透固化剂的重量是水泥重量的3％。
7.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的分散剂是聚羧酸盐，分散剂的重量是水泥重量的0.6％。
8.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，制备的二氧化钛水性浆液的浓度是5g/L。
9.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，将步骤(2)制备的二氧化钛水性浆液喷涂于步骤(1)制备的大孔径透水水泥混凝土的表层，使其渗入表层10mm。
10.如权利要求1所述的可降解NOX的喷涂式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的养生的方法如下：将混凝土放入标准养生室，在温度20℃±5℃，湿度大于95％下养生28d。
CN201410360354.7A 2014-07-25 2014-07-25 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法 Active CN104150955B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410360354.7A CN104150955B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410360354.7A CN104150955B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104150955A CN104150955A (zh) 2014-11-19
CN104150955B true CN104150955B (zh) 2017-02-15

Family

ID=51876620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410360354.7A Active CN104150955B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104150955B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107285670B (zh) * 2017-06-22 2020-09-01 盐城工学院 一种二氧化钛纳米线光催化浆料及混凝土

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101591195A (zh) * 2009-06-11 2009-12-02 浙江工业大学 一种纳米光催化透水混凝土制品及其制备方法
CN101704641A (zh) * 2009-11-23 2010-05-12 浙江大学 水泥基材料用纳米光催化外加剂的制备方法
CN103086681A (zh) * 2013-03-08 2013-05-08 河南工业大学 可见光纳米二氧化钛光催化杀菌净化固体粉末涂料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101591195A (zh) * 2009-06-11 2009-12-02 浙江工业大学 一种纳米光催化透水混凝土制品及其制备方法
CN101704641A (zh) * 2009-11-23 2010-05-12 浙江大学 水泥基材料用纳米光催化外加剂的制备方法
CN103086681A (zh) * 2013-03-08 2013-05-08 河南工业大学 可见光纳米二氧化钛光催化杀菌净化固体粉末涂料

Also Published As

Publication number Publication date
CN104150955A (zh) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104150823B (zh) 一种可降解nox的掺配式水泥混凝土的制备方法
Gopalan et al. Recent progress in the abatement of hazardous pollutants using photocatalytic TiO2-based building materials
CN103816883B (zh) 可见光光催化纳米二氧化钛漂浮型水质净化材料
CN108546054A (zh) 一种高强自清洁透水面层砂浆及其制备方法
CN105220591A (zh) 一种具有除霾和净水功能的透水砖及制作方法
CN108726955A (zh) 一种透水混凝土及其制备方法
CN1970639A (zh) 一种可净化空气的沥青基地面材料
CN107810174A (zh) 光催化混凝土产品和生产光催化混凝土产品的方法
CN104150955B (zh) 一种可降解nox的喷涂式水泥混凝土的制备方法
CN108069657A (zh) 一种可降解甲醛的硅藻泥
US20220195195A1 (en) Titanium dioxide asphalt compositions
Topçu et al. Self-cleaning concretes: an overview
CN110204354A (zh) 一种快速除磷陶瓷颗粒吸附剂材料的制备
CN103101104A (zh) 一种强化光催化环保砖的制备方法
CN105272114A (zh) 具有净化空气功能的沸石彩色涂料粉
CN109266223A (zh) 一种催化降解汽车尾气型沥青胶浆的制备方法
CN110436829A (zh) 催化降解型开级配磨耗层沥青混合料的制备方法
CN104513592A (zh) 一种用于净化汽车尾气的路面涂料及其制备方法
CN106823795A (zh) 室内环境净化系统
CN108101416A (zh) 一种净化空气的绿色环保透水砖及其制备方法
Ansari et al. Efficiency Assessment of TiO2-Based Photocatalytic Concrete for Clean and Sustainable Construction: A State-of-the-Art Review
CN108033808A (zh) 一种提高透水混凝土制品孔隙防堵塞能力的方法
CN109279914A (zh) 光催化功能水泥基材料及其制备方法
CN105218029A (zh) 具有净化空气功能的彩色珊瑚涂料粉
CN103397585A (zh) 可吸收降解汽车尾气的混凝土构件的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190131

Address after: 410004 No. 45 Chiling Road, Tianxin District, Changsha City, Hunan Province

Co-patentee after: Guangzhou Cheng an Luqiao Testing Co., Ltd.

Patentee after: Changsha University of Sciences and Technology

Address before: 410004 No. 45 Chiling Road, Tianxin District, Changsha City, Hunan Province

Patentee before: Changsha University of Sciences and Technology

TR01 Transfer of patent right