一种长余辉汽车尾气净化涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于道路工程材料技术领域，具体涉及一种路用长余辉汽车尾气净化涂料及其制备方法，包括复合光催化尾气净化材料、长余辉材料、环氧树脂、醇酯十二、滑石粉、碳酸钙、气相二氧化硅、分散剂以及消泡剂，是通过低速和高速搅拌得到的，该涂料中光催化尾气净化材料包括g‑C

A long afterglow automobile exhaust purification coating and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种长余辉汽车尾气净化涂料及其制备方法和应用
本专利技术属于道路工程材料
，具体涉及一种长余辉汽车尾气净化涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着经济的发展，我国汽车保有量持续增加，已经多年保持世界机动车产销量第一，汽车数量的增多导致了汽车尾气的大量排放，而石油燃料汽车排放的汽车尾气中含有大量有害气体，如未充分燃尽的碳氢化合物(HC)，一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)，这不仅会影响空气质量，还会危害人们的健康。目前，绿色可持续性将成为未来技术发展的主流，因此我国提倡绿色环保的发展方式，对汽车尾气的排放要求不断提高，并在各地提出了各种汽车尾气治理方案，致力于缓解城市大气污染。汽车尾气的排放和车辆自身的有直接关系，造车企业已经做了大量的工作，但是效果仍不明显；道路是汽车尾气排放之后最先接触的地方，将尾气净化材料制备成路面涂料涂覆在路面是目前有效的办法之一；因此，道路领域的工作者希望将汽车尾气净化材料负载到道路表面来缓解城市大区污染，并且取得了一定成果。然而，大多数成果存在如下缺点：(1)净化效率低；现阶段应用广泛的TiO2基光催化材料对太阳光波长利用范围仅限于能量极低的短波蓝紫光，导致汽车尾气的净化效率不高，且对照明设施要求苛刻，在无光环境下无法发挥作用。(2)成本高且制备工艺复杂；现阶段各类半导体光催化材料制备工艺复杂，改性工艺更会提高成本，且加工成的涂料对光的吸收度低，影响净化效率。(3)路用涂料对汽车尾气的吸附性能弱；现阶段研发的路用尾气净化涂料对汽车尾气的吸附性能低，造成尾气与路面涂料的接触减少，降低光催化分解污染气体的效率。(4)耐久性差；现阶段应用于道路工程的光催化尾气净化材料大部分是通过涂料的形式实现的，然而这种负载尾气净化的路面涂料在行车荷载和环境作用下容易积累灰尘，不能保持长久的高效净化。
技术实现思路
针对现有技术汽车尾气净化材料的不足，本专利技术提供一种长余辉汽车尾气净化涂料及其制备方法和应用，能在道路路面工程中应用光催化材料来应对空气污染，同时采用长余辉材料，可以吸收光能并在黑暗或弱光环境下继续发光，从而实现对汽车尾气的全天候净化、净化效率好，同时提供夜间行车指引作用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种复合光催化尾气净化材料的制备方法，包括以下步骤：1a)将三聚氰胺经煅烧、冷却后得到淡黄色g-C3N4固体；2a)将得到的g-C3N4固体，经研磨后形成细粉状g-C3N4；3a)在室温下，将得到的细粉状g-C3N4、电气石粉和钒酸铋溶于乙醇-水溶液中，进行超声分散处理得到分散混合物；4a)将得到的超声分散混合物，搅拌得到深绿色溶液；5a)将得到的深绿色溶液，干燥后得到深绿色固体；6a)将得到的深绿色固体，经研磨后得到复合光催化尾气净化材料g-C3N4/BiVO4/电气石粉。进一步的，所述步骤1a)中煅烧温度为550-580℃，煅烧时间为3-4h,所述步骤3a)中超声分散时间为30-40min，超声波功率为300-600W。。一种复合光催化尾气净化材料的制备方法所制备的复合光催化尾气净化材料。进一步的，所述复合光催化尾气净化材料包括以下质量份的各物料：三聚氰胺35-45份、无水乙醇25-30份、去离子水20-25份、电气石粉5-8份以及钒酸铋8-12份。一种复合光催化尾气净化材料制备的长余辉汽车尾气净化涂料，包括以下质量份的各物料：20-26份环氧树脂，10-13份环氧树脂稀释剂，0.5份消泡剂、2-3份分散剂、6-7份硅烷偶联剂、2.5-3份滑石粉、2.5-3份碳酸钙、0.5份防沉剂气相二氧化硅，15份发光粉，5-20份复合光催化尾气净化材料，9-10份成膜助剂醇酯十二和10-13份环氧树脂固化剂、1份消泡剂。一种长余辉汽车尾气净化涂料的制备方法，包括以下步骤：1b)将环氧树脂、环氧树脂稀释剂、消泡剂、分散剂以及硅烷偶联剂，搅拌；2b)向步骤1b)中再加入滑石粉和碳酸钙，搅拌；3b)向步骤2b)中继续加入防沉剂气相二氧化硅，发光粉，复合光催化尾气净化材料，成膜助剂醇酯十二和环氧树脂固化剂，搅拌；4b)向步骤3b)中滴入消泡剂，并调节PH值，搅拌后得到路用长余辉汽车尾气净化涂料。进一步的，步骤2b)滑石粉和碳酸钙的质量比为1：1。进一步的，步骤4b)中通过氨水调节PH为8-9。一种长余辉汽车尾气净化涂料在路面上的应用。进一步的，所述长余辉汽车尾气净化涂料在路面应用时，能在黑暗或弱光环境下继续发光，实现对汽车尾气的全天候净化。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术制备的复合光催化尾气净化材料，利用了g-C3N4的可见光活性和较高的光吸收率，制备工艺简单且可循环利用，钒酸铋(BiVO4)与g-C3N4的复合形成异质结有助于提高光催化降解效率，负载电气石粉可以提高涂料对尾气的吸附能力和复合材料的吸光度，大幅增加净化效率。同时，g-C3N4/BiVO4/电气石粉复合光催化材料净化汽车尾气产生的是无污染物质，对道路及其周边土壤和水质无影响。2、本发提供的路用长余辉汽车尾气净化涂料，利用醇酯十二、g-C3N4/BiVO4/电气石粉复合光催化材料、高性能发光粉、滑石粉、气相二氧化硅、硅烷偶联剂和环氧树脂等产生综合作用，发挥各自材料的特性，形成了路用性能良好、粘附力强、耐候性能良好的路用涂层材料，且制作的涂料可经过雨水和定期洒水的方式恢复降解效率。3、本专利技术制备的路用长余辉汽车尾气净化涂料，利用高性能发光粉的长余辉性能，在没有路灯或者照明不足的路段提供行车指引，保障交通安全，更能为光催化降解汽车尾气提供反应条件。4、本专利技术制备的路用长余辉汽车尾气净化涂料，原材料成本低、制备工艺简单，涂刷在道路表面不会降低道路的表面抗滑功能，并且具有全天候的使用周期和粘附力强，耐候性好的特点，且涂层材料可以用于一些特定场景和其他道路附属设施，应用前景好。附图说明图1为实施例1制备的复合光催化尾气净化材料的原理图；图2为实施例1制备的复合光催化尾气净化材料的扫描电镜图；图3为对比试验1中三种材料对HC的净化效果试验结果图；图4为对比试验1中三种材料对CO的净化效果试验结果图；图5为对比试验1中三种材料对NO的净化效果试验结果图。具体实施方式现结合附图以及实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1本实施例中，复合光催化尾气净化材料的制备方法包括以下步骤：1a)常温下称取35份三聚氰胺，在580℃下煅烧3h，冷却至室温得到淡黄色g-C3N4固体；2a)将上述得到的g-C3N4固体在玛瑙研钵中磨细，再经过球磨机进一步磨细成粉；3a)在温度20℃下，将上述得到的g-C3N4粉体、5份的电气石粉和10份的钒酸铋均溶于25份无水乙醇和25份去离子水混合后的溶液中，置于超声分散装置中进行分散处理40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光催化尾气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1a)将三聚氰胺经煅烧、冷却后得到淡黄色g-C

【技术特征摘要】
1.一种复合光催化尾气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1a)将三聚氰胺经煅烧、冷却后得到淡黄色g-C3N4固体；
2a)将得到的g-C3N4固体，经研磨后形成细粉状g-C3N4；
3a)在室温下，将得到的细粉状g-C3N4、电气石粉和钒酸铋溶于乙醇-水溶液中，进行超声分散处理得到分散混合物；
4a)将得到的超声分散混合物，搅拌得到深绿色溶液；
5a)将得到的深绿色溶液，干燥后得到深绿色固体；
6a)将得到的深绿色固体，经研磨后得到复合光催化尾气净化材料g-C3N4/BiVO4/电气石粉。


2.根据权利要求1所述的复合光催化尾气净化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1a)中煅烧温度为550-580℃，煅烧时间为3-4h；所述步骤3a)中超声功率为300-600W，超声分散时间为30-40min。


3.一种如权利要求1所述的复合光催化尾气净化材料的制备方法所制备的复合光催化尾气净化材料。


4.根据权利要求3所述的复合光催化尾气净化材料，其特征在于，所述复合光催化尾气净化材料包括以下质量份的各物料：三聚氰胺35-45份、无水乙醇25-30份、去离子水20-25份、电气石粉5-8份以及钒酸铋8-12份。


5.一种采用权利要求3或4所述的复合光催化尾气净化材料制备的长余辉汽车尾气净化涂料，其特征在于，所述长余辉汽车尾气净化涂料包括以下质量份的各物料：20-26份...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴建中，李阳，李蕊，张久鹏，吕磊，陈诗卉，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61