一种公路隧道用降雾霾涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种公路隧道用降雾霾涂料及其制备方法，属于环保材料技术领域。本发明专利技术通过Ca‑Fe共掺杂钴酸镧，在一定程度上破坏了晶格的对称性促进了晶格振动吸收，提高了材料的激发效率，并以其为吸光材料，吸收光照激发电气石，产生空气负离子，空气负离子可以主动出击捕捉小粒微尘，与之中和使其凝聚、沉降，尤其对小至0.01μm，在工业上难以除去的微粒飘尘，有非常好的沉降去除效果，对于公路隧道这样相对密闭、机车尾气易聚集的环境中，在隧洞内壁喷涂能释放负离子的涂料，不仅有利于隧道的增光增亮节能照明，同时也会起到降解PM2.5、减少汽车尾气对隧道壁面的污染，进而减少维护费用，并对隧道的周边环境起到保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道用降雾霾涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种公路隧道用降雾霾涂料及其制备方法，属于环保材料

技术介绍
近年来，雾霾和PM2.5已经成为公众热切关心的问题，越来越严重的环境污染已经严重困扰人们的生活。造成雾霾的原因主要有以下四个方面:汽车尾气、工业废气、建筑施工及交通扬尘和厨房油烟。根据资料显示，其中汽车尾气约占PM2.5来源的20%～30%，而在雾霾天气的形成中PM2.5是罪魁。因此治理汽车尾气排放对减少雾霾天气和降低PM2.5具有重要意义。由于公路隧道环境相对密封而且车流量大，里面存在着大量的汽车尾气，特别较长的隧道中，非常容易造成尾气积聚，这不仅污染腐蚀隧道内的设施，并且影响行车安全。传统的隧道通风空气净化模式对汽车尾气净化效果有限，不能达到彻底净化治理的目的，反而通过扩散等作用将污染物分布在隧道周围的大气环境中，将对周边居民健康和生态环境构成持续的危害，并且其通风设备运营费用较高。隧道和地铁建筑结构复杂，环境相对密闭，在封闭空间内尾气不易消散，因此，各国对交通隧道和地下铁道的尾气净化都十分重视。在交通运输通道的建设过程中，隧道以其便捷、造价低等优势受到了规划建设者的青睐。但近十几年来，由于不断增长的交通流量和运输物品的复杂性，增加了交通隧道的安全风险。因此如何有效地净化隧道中的汽车尾气是当前隧道交通亟需开展的一个研究课题，能有效解决公路隧道汽车尾气问题，对治理雾霾、净化空气具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对公路隧道环境相对密封而且车流量大，里面存在着大量的汽车尾气，非常容易造成尾气积聚，这不仅污染腐蚀隧道内的设施，并且影响行车安全的问题，提供了一种公路隧道用降雾霾涂料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种公路隧道用降雾霾涂料，包括下述重量份原料组成：25～30份丙烯酸乳液，30～40份普通硅酸盐水泥，10～15份玻璃粉，1～2份激发电气石，3～5份钛白粉，3～5份羟乙基纤维素，20～30份去离子水。所述激发电气石为氧化镧、氧化钙、氧化钴、氧化亚铁组成的复合粉末掺杂入电气石中烧结制得。所述氧化镧、氧化钙、氧化钴、氧化亚铁的摩尔比为1.5：1：1：1。所述复合粉末与电气石的质量比为1：5～1：10。所述烧结过程为以50℃/min的升温速率升温至800～1000℃，保温煅烧1～2h，再以20℃/min的升温速率升温至1300～1500℃，保温煅烧2～3h。所述的一种公路隧道用降雾霾涂料的制备方法，具体步骤为：（1）取氧化镧、氧化钙、氧化钴、氧化亚铁装入球磨机中，在氩气氛围下，以200～300r/min球磨5～10h，得复合粉末；（2）将复合粉末与电气石混合均匀后装入球磨机中球磨5～10h，球磨结束后干燥10～20h，得混合粉末；（3）将混合粉末置于马弗炉中煅烧，自然冷却至室温后研磨3～5h，得激发电气石；（4）取丙烯酸乳液、普通硅酸盐水泥、玻璃粉、激发电气石、钛白粉、羟乙基纤维素、去离子水，装入搅拌机中混合均匀，熟化10～15min后出料，得公路隧道用降雾霾涂料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术通过Ca-Fe共掺杂钴酸镧，钴酸镧晶体结构由纯物质的菱方结构转变为立方结构，Fe3+跃迁至Fe4+和Co2+跃迁至Co3+小极化子的形成增强了材料对自由载流子吸收，Co原子的3d轨道与Fe原子的3d轨道杂化在费米能级处形成杂质能级，促进了受激发电子的跃迁，Ca-Fe掺杂在一定程度上破坏了晶格的对称性促进了晶格振动吸收，提高了材料的激发效率，并以其为吸光材料，吸收光照激发电气石，产生空气负离子，空气负离子可以主动出击捕捉小粒微尘，与之中和使其凝聚、沉降，尤其对小至0.01μm，在工业上难以除去的微粒飘尘，有非常好的沉降去除效果，对于公路隧道这样相对密闭、机车尾气易聚集的环境中，在隧洞内壁喷涂能释放负离子的涂料，不仅有利于隧道的增光增亮节能照明，同时也会起到降解PM2.5、减少汽车尾气对隧道壁面的污染，进而减少维护费用，并对隧道的周边环境起到保护作用。具体实施方式取0.75～1.50mol氧化镧，0.5～1.0mol氧化钙，0.5～1.0mol氧化钴，0.5～1.0mol氧化亚铁装入球磨机中，在氩气氛围下，以200～300r/min球磨5～10h，得复合粉末，将复合粉末与电气石按质量比1：5～1：10混合均匀后装入球磨机中以200～300r/min球磨5～10h，球磨结束后转入干燥箱中，在120～130℃下干燥10～20h，得混合粉末，将混合粉末置于马弗炉中，以50℃/min的升温速率升温至800～1000℃，保温煅烧1～2h，再以20℃/min的升温速率升温至1300～1500℃，保温煅烧2～3h，自然冷却至室温后装入研磨机中研磨3～5h，得激发电气石，取25～30kg丙烯酸乳液，30～40kg普通硅酸盐水泥，10～15kg玻璃粉，1～2kg激发电气石，3～5kg钛白粉，3～5kg羟乙基纤维素，20～30kg去离子水，装入搅拌机中混合均匀，熟化10～15min后出料，得公路隧道用降雾霾涂料。实例1取0.75mol氧化镧，0.5mol氧化钙，0.5mol氧化钴，0.5mol氧化亚铁装入球磨机中，在氩气氛围下，以200r/min球磨5h，得复合粉末，将复合粉末与电气石按质量比1：5混合均匀后装入球磨机中以200r/min球磨5h，球磨结束后转入干燥箱中，在120℃下干燥10h，得混合粉末，将混合粉末置于马弗炉中，以50℃/min的升温速率升温至800℃，保温煅烧1h，再以20℃/min的升温速率升温至1300℃，保温煅烧2h，自然冷却至室温后装入研磨机中研磨3h，得激发电气石，取25kg丙烯酸乳液，30kg普通硅酸盐水泥，10kg玻璃粉，1kg激发电气石，3kg钛白粉，3kg羟乙基纤维素，20kg去离子水，装入搅拌机中混合均匀，熟化10min后出料，得公路隧道用降雾霾涂料。实例2取1.0mol氧化镧，0.8mol氧化钙，0.8mol氧化钴，0.8mol氧化亚铁装入球磨机中，在氩气氛围下，以200r/min球磨8h，得复合粉末，将复合粉末与电气石按质量比1：8混合均匀后装入球磨机中以200r/min球磨8h，球磨结束后转入干燥箱中，在120℃下干燥15h，得混合粉末，将混合粉末置于马弗炉中，以50℃/min的升温速率升温至900℃，保温煅烧1h，再以20℃/min的升温速率升温至1400℃，保温煅烧2h，自然冷却至室温后装入研磨机中研磨4h，得激发电气石，取28kg丙烯酸乳液，35kg普通硅酸盐水泥，12kg玻璃粉，1kg激发电气石，4kg钛白粉，4kg羟乙基纤维素，25kg去离子水，装入搅拌机中混合均匀，熟化12min后出料，得公路隧道用降雾霾涂料。实例3取1.50mol氧化镧，1.0mol氧化钙，1.0mol氧化钴，1.0mol氧化亚铁装入球磨机中，在氩气氛围下，以300r/min球磨10h，得复合粉末，将复合粉末与电气石按质量比1：10混合均匀后装入球磨机中以300r/min球磨10h，球磨结束后转入干燥箱中，在130℃下干燥20h，得混合粉末，将混合粉末置于马弗炉中，以50℃/min的升温速率升温至1000℃，保温煅烧2h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，包括下述重量份原料组成：25～30份丙烯酸乳液，30～40份普通硅酸盐水泥，10～15份玻璃粉，1～2份激发电气石，3～5份钛白粉，3～5份羟乙基纤维素，20～30份去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，包括下述重量份原料组成：25～30份丙烯酸乳液，30～40份普通硅酸盐水泥，10～15份玻璃粉，1～2份激发电气石，3～5份钛白粉，3～5份羟乙基纤维素，20～30份去离子水。2.如权利要求1所述的一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，所述激发电气石为氧化镧、氧化钙、氧化钴、氧化亚铁组成的复合粉末掺杂入电气石中烧结制得。3.如权利要求2所述的一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，所述氧化镧、氧化钙、氧化钴、氧化亚铁的摩尔比为1.5：1：1：1。4.如权利要求2所述的一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，所述复合粉末与电气石的质量比为1：5～1：10。5.如权利要求2所述的一种公路隧道用降雾霾涂料，其特征在于，所述烧结过程为以50℃/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡果青，张桂芳，
申请(专利权)人：胡果青，
类型：发明
国别省市：江苏,32