一种降解废气的乳化沥青制造技术

本申请发明专利技术了一种能够降解废气的乳化沥青，将改性催化剂和缓释胶囊分散于水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至基础乳化沥青中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其通过添加特定组分的催化剂和能够缓释氧化剂的缓释胶囊，实现了一种催化剂能够净化汽车尾气和沥青挥发气体两种废气的效果。该催化剂即能够在沥青表面作为光催化剂，也能够在沥青体相作为氧化催化剂，降低催化剂成本的同时，实现了废气协同去除的效果。

A kind of emulsified asphalt to degrade waste gas

【技术实现步骤摘要】
一种降解废气的乳化沥青
本申请涉及一种降解废气的乳化沥青，尤其涉及一种能够降低汽车尾气和沥青自身挥发气体的乳化沥青。
技术介绍
随着国民经济高速发展，我国的汽车持有量不断增加，而由此排放的汽车尾气也越来越严重，致使空气污染成为大众聚焦的社会问题。为此，众多净化汽车尾气的技术应运而生。其中，在路面材料中添加光催化剂以去除汽车尾气受到广泛关注，例如中国专利CN1482178A、CN1970639A、CN103252225A、CN103102700A等众多研究都公开了在沥青材料中添加二氧化钛以使其与汽车尾气接触而净化该有害气体。但上述现有技术中都存在如下技术问题：(1)二氧化钛为光催化剂，与沥青混合后大部分二氧化钛都在沥青的体相中，只有部分二氧化钛暴露于表面，其导致二氧化钛的利用并不充分；(2)二氧化钛为虽然为光催化材料，但对于普通二氧化钛，通常需要紫外光才能激发其进行光催化作用，其导致在可见光下二氧化钛的催化效率较低；(3)大部分研究的关注点在于汽车的尾气去除，然而沥青路面在例如夏天等特殊的情况下也会自身产生挥发性气体，在关注汽车尾气净化的同时忽略了路面材料产生的废气，导致不能协同治理。对于上述技术问题，虽然可以通过在路面喷洒含二氧化钛的液体使其作用在沥青表面以提高光催化剂的利用率，通过对二氧化钛进行改性以使其在可见光下实现光催化，但上述方式都无法更好的应对沥青挥发出的气体。因此，如何更有效的同时净化汽车尾气和沥青挥发气体有待更深入的研究。
技术实现思路
本申请提出一种降解废气的乳化沥青，其能够利用沥青表面的催化剂进行光催化对汽车尾气进行降解，同时在体相中的催化剂对沥青材料中产生的废气进行原位降解，实现了催化剂的充分利用的同时，净化了汽车尾气和沥青废气，降低成本，实现了降解废气的效果。具体技术方案如下：一种降解废气的乳化沥青，其通过如下步骤制备：将改性催化剂和缓释胶囊分散于水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至基础乳化沥青中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其中，改性催化剂以多孔材料为载体，以改性剂掺杂的二氧化钛为活性组分，以二氧化锰为助剂；该改性催化剂能够在可见光下进行光催化反应，并能够进行催化氧化反应；缓释胶囊中含有氧化剂。优选的，降解废气的乳化沥青中，改性催化剂的质量含量为0.1-10％，缓释胶囊的质量含量为1-10％，添加剂混合液与基础乳化沥青质量比为15-35:85-65。优选的，将载体浸渍于含有二氧化钛前驱体、改性剂前驱体的分散液并搅拌，加入碱性物质后继续搅拌，经过滤、干燥、煅烧得到第一催化剂，将第一催化剂浸渍于含有二氧化锰前驱体的分散液中，浸渍后过滤、干燥、煅烧得到改性催化剂。优选的，改性催化剂中，载体选自活性炭或分子筛，优选分子筛；二氧化钛前驱体选自四氯化钛或钛酸四丁酯；改性二氧化钛用的前驱体选自氯化铁或四氯化锡，二氧化锰前驱体选自硫酸锰或乙酸锰。优选的，改性催化剂中，载体的质量含量为70-95％，改性二氧化钛含量为5-25％，二氧化锰含量为3-10％。优选的，改性二氧化钛中，改性剂与二氧化钛的质量比为5-20:100。优选的，缓释胶囊的壁材溶解于氧化剂的溶液中得到混合液，将该混合液通过针头滴入凝胶浴中，得到含有氧化剂的溶液缓释胶囊。优选的，缓释胶囊的壁材为海藻酸钠，氧化剂溶液为过氧化氢水溶液，凝胶浴为氯化钙溶液。优选的，氧化氢水溶液的质量浓度为5％-20％。优选的，基础乳化沥青的质量固含量为60-70％。有益效果：(1)本申请的改性催化剂以改性二氧化钛作为活性组分，在可见光条件下能产生光催化作用，使得在沥青表面的改性催化剂能够去除汽车尾气。同时，改性二氧化钛也能够作为普通的氧化催化剂的活性组分，使得在沥青体相中的改性催化剂在缓释胶囊释放氧化剂时能够发挥氧化作用，将沥青中产生的挥发性气体在沥青体相中进行分解，残余挥发性气体扩散至沥青表面时再一次被光催化剂降解。因此，本申请能够将改性催化剂进行充分利用，无论其分布在体相还是表面，都能够发挥其催化作用，并将汽车尾气和沥青挥发气体同时进行去除，不仅节省了催化剂成本，而且利用同一种催化剂协同处理了两种废气，达到了更充分净化废气的效果。(2)本申请采用缓释胶囊技术将氧化剂后加入乳化沥青中，在温度较低时沥青挥发气体较慢，氧化剂从缓释胶囊中的速度较低，而在温度较高时沥青挥发气体较快，氧化剂从缓释胶囊中的速度较高，因此，缓释胶囊释放氧化剂的速度基本与沥青挥发速度正相关，能够更有效率的分解挥发气体。而且，该改性催化剂和氧化剂可能会将潜在成为挥发气体的有机物在其成为气体前进行分解。缓释胶囊使得氧化剂的释放能够持续较长时间，在乳化沥青固化时以及固化后一段时间都能够实现废气降解作用，实现了长效对沥青挥发废气进行原位降解的作用。(3)本申请采用二氧化锰为催化剂助剂，在改性催化剂为光催化剂时，二氧化锰可能能够对二氧化钛的能级有影响，从而实现对光催化作用的辅助；在改性催化剂为催化氧化催化剂时，二氧化锰对过氧化氢具有分解作用，能够快速地使过氧化氢分解为氧气、羟基自由基等物质，使得氧化剂能够在二氧化钛催化剂下更快更充分的进行氧化作用，实现挥发气体分解。因此，二氧化锰在两种不同催化方式下，能够完成不同的助催化作用，更好地实现了协同催化作用。(4)本申请采用多孔材料为载体，其能够实现对废气的吸附，吸附后的废气集中在催化剂活性组分和助催化剂的作用下分解，实现了更高的催化效率，而且采用载体能够提高催化剂活性组分的比表面积，降低催化剂成本的同时能够实现催化效率的提升。具体实施方式以下对本专利技术的技术方案及优点做出更加详细的解释和说明。应当理解的是，说明书及具体实施方式中所呈现的内容，仅仅为了更加清楚地说明本专利技术的技术方案及其优点，并不对本专利技术的保护范围构成限制。本领域技术人员能够在说明书公开内容的基础上，针对各种合理的变换得到变化后的技术方案，只要不脱离本专利技术的精神，各种变化后的技术方案均包括在本专利技术的保护范围之内。实施例1将5g改性催化剂和5g缓释胶囊分散于10g水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至80g基础乳化沥青(固含量60％)中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其中，将85g分子筛(MCM-41)浸渍于含有10g(以二氧化钛计)四氯化钛、1g(以三氧化二铁计)氯化铁的分散液并搅拌30min，加入氢氧化钠使分散液pH值达到12，继续搅拌1h，经过滤、100℃干燥3h、550℃下空气煅烧3h得到第一催化剂，将第一催化剂浸渍于含有4g(以二氧化锰计)醋酸锰的分散液中，浸渍后过滤、100℃干燥3h、550℃下空气煅烧3h得到改性催化剂。其中，10g海藻酸钠溶解于1L的15％过氧化氢的溶液中得到混合液，将该混合液通过0.2mm的针头滴入2％的氯化钙的凝胶浴中，得到含有过氧化氢溶液的缓释胶囊。实施例2将10g改性催化剂和1g缓释胶囊分散于15g水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至74g基础乳化沥青(固含量60％)中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其中，将73g分子筛(MCM-41)浸渍于含有20g(以二氧化钛计)四氯化钛、4g(以三氧化二铁计)氯化铁的分散液并搅拌30min，加入氢氧化钠使分散液pH值达到12，继续搅拌1h，经过滤、100℃干燥3h、550本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解废气的乳化沥青，其通过如下步骤制备：将改性催化剂和缓释胶囊分散于水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至基础乳化沥青中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其中，改性催化剂以多孔材料为载体，以改性剂掺杂的二氧化钛为活性组分，以二氧化锰为助剂；该改性催化剂能够在可见光下进行光催化反应，并能够进行催化氧化反应；缓释胶囊中含有氧化剂。

【技术特征摘要】
1.一种降解废气的乳化沥青，其通过如下步骤制备：将改性催化剂和缓释胶囊分散于水中得到添加剂混合液；将添加剂混合液添加至基础乳化沥青中，混合均匀，得到降解废气的乳化沥青；其中，改性催化剂以多孔材料为载体，以改性剂掺杂的二氧化钛为活性组分，以二氧化锰为助剂；该改性催化剂能够在可见光下进行光催化反应，并能够进行催化氧化反应；缓释胶囊中含有氧化剂。2.根据权利要求1所述的降解废气的乳化沥青，降解废气的乳化沥青中，改性催化剂的质量含量为0.1-10％，缓释胶囊的质量含量为1-10％，添加剂混合液与基础乳化沥青质量比为15-35:85-65。3.根据权利要求1所述的降解废气的乳化沥青，将载体浸渍于含有二氧化钛前驱体、改性剂前驱体的分散液并搅拌，加入碱性物质后继续搅拌，经过滤、干燥、煅烧得到第一催化剂，将第一催化剂浸渍于含有二氧化锰前驱体的分散液中，浸渍后过滤、干燥、煅烧得到改性催化剂。4.根据权利要求3所述的降解废气的乳化沥青，改性催化剂中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小薇，胡贵华，杨侣珍，
申请(专利权)人：湖南交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43