CN1482178A - 具有降解汽车尾气功能的沥青及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5－15％。一种用于制造上述的机动车尾气降解沥青的制备方法，将占沥青质量的5％－15％的纳米二氧化钛粉掺入150－180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀。纳米二氧化钛对机动车尾气的降解作用使本发明具有机动车尾气的降解性能。本发明将金红石型纳米二氧化钛混入锐钛矿型的纳米二氧化钛中时，可以提高光催化性能。这是因为，由于两种结构的混杂增大了半导体氧化物晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，石的电子－空穴数量增多，以此具有更强的捕获污染物的能力。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种沥青材料及其制法，尤其涉及一种具有降解汽车尾气功能的沥青及其制备工艺。
二、背景技术
汽车尾气是造成大气环境污染的主要污染源之一。目前，针对汽车尾气的排放所采取的主要措施，是根据国家的有关规定，在汽车的排气管上安装多元催化反应器，使有害气体催化降解后达标排放。但是，随着经济的发展，汽车拥有量的增加，即使每辆汽车尾气都达标排放，仍然存在人气中的总的污染物浓度超标的问题。所以，必须采用新的技术方法，降低大气中的污染物浓度，保证空气的质量。
三、技术内容
技术问题 本发明提供一种在保证沥青路用性能的前提下，具有机动车尾气降解性能的沥青及其制备工艺。
技术方案 一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5-15％。
一种用于制造上述的机动车尾气降解沥青的制备方法，将占沥青质量的5％～15％的纳米二氧化钛粉掺入150-180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀。
技术效果 (1)本发明所述的沥青是以沥青原料为主，在其中掺入纳米二氧化钛粉，因此，本发明能够保证沥青路用性能。纳米二氧化钛对机动车尾气的降解作用使本发明具有机动车尾气的降解性能。(2)本发明将金红石型纳米二氧化钛混入锐钛矿型的纳米二氧化钛中时，可以提高光催化性能。这是因为，由于两种结构的混杂增大了半导体氧化物晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，石的电子-空穴数量增多，以呢人具有更强的捕获污染物的能力。(3)本发明在含二氧化钛的沥青中添加铁盐，Fe3+进入二氧化钛的晶格中替代Ti4+，由于铁元素具有多元化合价，所以Fe3+可以同时成为电子和空穴的浅势捕获位，有效的促进了电子和空穴的分离，并能够有效的迁移到二氧化钛的表面参与光催化反应，这里起的作用是提高光量子效率。还有一方面的作用，Fe3+与二氧化钛的能级产生交错，这样光生电子吸收较少的能量就可以发生跃迁，吸收光谱红移，从而扩大了可吸收光的范围，可以提高太阳能的利用率。(4)在含二氧化钛的沥青中加入二氧化硅，一方面，SiO2具有网络结构，对TiO2晶粒结构具有稳定作用，使得晶粒变小并在基质中高度分散以及比表面积和表面缺陷增加。另一方面，当SiO2掺入TiO2时，可以形成Ti-O-Si的网络结构，使TiO2的禁带宽度增大，光吸收向短波方向移动，有利于半导体光生电子与空穴的分离与量子效率从提高，从而其光催化活性高于纯的TiO2粒子。TiO2结构趋于稳定。(5)本发明所述方法将纳米二氧化钛粉掺入热沥青中高速搅拌，使二氧化钛粉分散于沥青中，从而制得含二氧化钛的沥青，使其具有降解性能。(6)使用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米二氧化钛进行处理，使其表面具有与沥青的亲合性，有利于二氧化钛粉的均匀分散，进一步提高了本发明的光催化性能和物理性能。
四、具体实施方案
实施例1一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5-15％，如：可选择5％，6.5％，8％，13％或15％，在本实施例中，二氧化钛粉包括锐钛矿型二氧化钛粉和金红石型二氧化钛粉，锐钛矿型二氧化钛粉和金红石型二氧化钛粉的质量比为(9∶1)～(7∶3)，例如：可选择9∶1、9∶2、3∶1或7∶3。
实施例2一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5-15％，如：可选择7％，9％或14％，本实施例包括铁盐，铁盐占二氧化钛粉质量的0.18％～1％，例如：可选取0.18％，0.3％，0.7％，0.9％，1.0％，上述二氧化钛为锐钛矿。
实施例3一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5-15％，如：可选择6％，10％或12％，本实施例包括占二氧化钛质量的10％～40％的二氧化硅，例如：10％，15％，20％，40％，上述二氧化钛为锐钛矿。
实施例4一种机动车尾气降解沥青的制备方法，将掺入沥青前的纳米二氧化钛浸入阴离子表面活性剂中进行处理，再将经处理后的占沥青质量的5％～15％的纳米二氧化钛粉掺入150-180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀，在本实施例中，掺入沥青的纳米二氧化钛采用纳米锐钛矿型二氧化钛粉，并将该纳米锐钛矿型二氧化钛粉溶于溶有占二氧化钛质量0.01％-0.5％的作为阴离子表面活性剂的十二烷基硫酸钠和占二氧化钛粉质量0.18％～1％的三价铁盐的水溶液中搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h，制得用于掺入沥青的纳米二氧化钛。
实施例5一种机动车尾气降解沥青的制备方法，将掺入沥青前的纳米二氧化钛浸入阴离子表面活性剂中进行处理，再将经处理后的占沥青质量的5％～15％的纳米二氧化钛粉掺入150-180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀，在本实施例中，二氧化钛包括锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛，并按(9∶1)～(7∶3)的质量比浸入占二氧化钛质量％-％的作为阴离子表面活性剂的十二烷基硫酸钠水溶液中，搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h。
实施例6一种机动车尾气降解沥青的制备方法，将掺入沥青前的纳米二氧化钛浸入阴离子表面活性剂中进行处理，再将经处理后的占沥青质量的5％～15％的纳米二氧化钛粉掺入150-180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀，在本实施例中，掺入沥青的纳米二氧化钛采用纳米锐钛矿型二氧化钛粉，并将占二氧化钛质量10％～40％的二氧化硅与纳米锐钛矿型二氧化钛粉溶于溶有占二氧化钛质量0.01％-0.5％的作为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠溶液中，搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h。
Claims (9)
1.一种用于处理机动车辆排放尾气的机动车尾气降解沥青，其特征在于包括纳米二氧化钛粉和沥青，二氧化钛占沥青质量的5-15％。
2.根据权利要求1所述机动车尾气降解沥青，其特征在于二氧化钛粉包括锐钛矿型二氧化钛粉和金红石型二氧化钛粉，锐钛矿型二氧化钛粉和金红石型二氧化钛粉的质量比为(9∶1)～(7∶3)。
3.根据权利要求1所述机动车尾气降解沥青，其特征在于包括铁盐，铁盐占二氧化钛粉质量的0.18％～1％，且二氧化钛为锐钛矿。
4.根据权利要求1所述机动车尾气降解沥青，其特征在于包括占二氧化钛质量的10％～40％的二氧化硅，且二氧化钛为锐钛矿。
5.一种用于制造权利要求1所述的机动车尾气降解沥青的制备方法，其特征在于将占沥青质量的5％～15％的纳米二氧化钛粉掺入150-180摄氏度的沥青中并以不低于4000转/分的速度搅拌直至分散均匀。
6.根据权利要求5所述的机动车尾气降解沥青的制备方法，其特征在于将掺入沥青前的纳米二氧化钛浸入阴离子表面活性剂中进行处理。
7.根据权利要求6所述的机动车辆尾气降解沥青的制备方法，其特征在于掺入沥青的纳米二氧化钛采用纳米锐钛矿型二氧化钛粉，并将该纳米锐钛矿型二氧化钛粉溶于溶有占二氧化钛质量0.01％-0.5％的作为阴离子表面活性剂的十二烷基硫酸钠和占二氧化钛粉质量0.18％～1％的三价铁盐的水溶液中搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h，制得用于掺入沥青的纳米二氧化钛。
8.根据权利要求6所述的机动车尾气降解沥青的制备方法，其特征在于二氧化钛包括锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛，并按(9∶1)～(7∶3)的质量比浸入占二氧化钛质量％-％的作为阴离子表面活性剂的十二烷基硫酸钠水溶液中，搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h。
9.根据权利要求6所述的机动车尾气降解沥青的制备方法，其特征在于掺入沥青的纳米二氧化钛采用纳米锐钛矿型二氧化钛粉，并将占二氧化钛质量10％～40％的二氧化硅与纳米锐钛矿型二氧化钛粉溶于溶有占二氧化钛质量0.01％-0.5％的作为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠溶液中，搅拌均匀，烘干，研细，并在350-700摄氏度下焙烧1～2h。
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