一种燃油车尾气吸附降解涂料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术属于燃油车尾气处理技术领域，特别涉及一种燃油车尾气吸附降解涂料及其制备方法、应用；所述的方法包括：(1)制备复合掺杂改性的纳米TiO

【技术实现步骤摘要】
一种燃油车尾气吸附降解涂料及其制备方法、应用
本专利技术属于燃油车尾气处理
，特别涉及一种燃油车尾气吸附降解涂料及其制备方法、应用。
技术介绍
虽说新能源汽车领域在不断发展，但目前市面上的汽车仍旧是以燃油车为主，并且本领域人员均知晓，要想让新能源汽车取代燃油车，还有很多实质性的问题，譬如电池的续航，基础充电设施的铺建、长期维护保养等问题需要解决。而作为传统的燃油车，其实质上也存在诸多的弊端，其中最为明显的就是燃油车尾气的污染问题，并且，这一问题随着近年来燃油车保有量的逐年增长而愈发严重。燃油车的尾气中含有大量的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、微粒物和硫化物等有害物质，这些有害物质会给城市居民、道路使用者、运营维护人员以及道路沿线一定范围内的动植物带来较大的危害，直接影响人体健康和生存环境的质量。为此，利用路面或者道路交通附属设施在汽车有害排放物尚未扩散到大气之前就将其毒性消除或至少是降低，无疑是一种较好的大气污染治理方法。如申请号为“CN201910344464.7”的中国专利公开了一种高效耐久的尾气降解材料及其制备方法，该尾气降解材料包括以下质量比例的成分：40％～45％纳米TiO2、43％～48％Al2O3和8％～12％橡胶粉。该方案中的尾气降解材料由纳米TiO2、Al2O3和橡胶粉组成，Al2O3和橡胶粉的加入对纳米TiO2进行了改性，相较于纯纳米TiO2材料，将本材料制成涂料涂覆在路面上，尾气降解率更快更高，耐磨耗性更好，从而使纳米TiO2能更好地推广应用于汽车尾气降解领域中。如申请号为“CN201310086884.2”的中国专利公开了一种自洁性路面汽车尾气降解涂料及其制备方法，该涂料包括A组分和B组分，以重量百分比计，B组分为A组分的1～6％，以重量份数计，A组分包括以下物质：成膜剂100份；补强剂5～20份；光催化复合颗粒15～30份；改性剂5～20份；催化剂0.1～0.5份；增塑剂5～15份；消泡剂0.05～0.5份；羟基稳定剂0.5～2份；碱性水100～200份，B组分包括以物质：交联剂1～6份；增粘剂2～6份；消泡剂0.05～0.5份。本专利技术中的光催化复合颗粒参与涂料的补强作用，其粘附性强，不易脱落，同时涂料具有憎水和憎水迁移性、表面不易聚集灰尘，保障了颗粒的路面光催化降解尾气能力，增加了光催化降解时间，提高了光催化效率。如申请号为“CN201910628315.3”的中国专利公开了一种净化汽车尾气的道路用涂料及制备方法，所述的涂料包括如下制备过程：(1)将纳米二氧化钛与硅藻土粉末混合均匀；(2)采用激光扫描技术对混合粉末进行激光焊接，得到硅藻土焊接负载纳米二氧化钛；(3)将水、硅灰石粉、石灰石、甲基纤维素、水性环氧树脂胶、膨润土、分散剂、消泡剂、硅藻土焊接负载纳米二氧化钛混合均匀，即得净化汽车尾气的道路用涂料。本专利技术通过玻璃粉辅助和激光焊接的方式使得硅藻土负载纳米二氧化钛，工艺绿色无污染，生产效率高，负载更牢固，不易脱落，进一步制得的道路涂料中得吸附能力强，可将尾气大量吸附在催化剂颗粒的表面，提高了对尾气的降解效率，拓宽了光催化技术的实际工业应用。基于上述公开的现有技术可以看出，本领域技术人员为消除燃油车尾气对大气的污染问题，设计研发了多种的技术方案，期望达到较好的技术效果，降低燃油车尾气对大气的污染。
技术实现思路
基于上述公开的现有技术，本申请的专利技术人经过潜心研究，重点研究了对燃油车尾气的吸收和降解机理，提供了一种燃油车尾气吸附降解涂料，达到降低燃油车尾气的扩散对周边大气环境影响的目的。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种燃油车尾气吸附降解涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将钛酸丁酯分散到无水乙醇中得到混合体系A；分别称取铁盐、锌盐和银盐，并分散到无水乙醇与冰乙酸按体积比为1：(0.6-1)形成的混合溶液中，得到混合体系B；然后将混合体系B滴加到不断搅拌的混合体系A中，得到均匀透明的溶胶，经陈化处理后得到凝胶，将凝胶干燥、研磨成分，在450-500℃的温度下煅烧处理，得到经复合掺杂改性的纳米TiO2粒子；(2)将聚丙烯投入熔喷设备中加热得到熔体，经200-220℃的熔喷模头喷丝孔喷出，喷出的纤维丝在235-245℃的牵伸气流作用下拉伸成长度为30-80mm的短纤维；所述的牵伸气流中包含有海泡石粉和步骤(1)中制备得到的复合掺杂改性的纳米TiO2粒子；(3)先将水性环氧树脂胶水、膨润土、消泡剂、分散剂加入到水中混合均匀，再加入步骤(2)中制备得到的短纤维，以300-500rpm的转速搅拌30-40min，使各原料混合均匀，即得所述的燃油车尾气吸附降解涂料。优选地，所述铁盐中Fe3+、锌盐中Zn2+和银盐中Ag+的摩尔比为1：(0.5-1.5)：(1.3-3.8)；优选为1：1.2：2.5。优选地，步骤(2)中，所述喷丝孔的孔径为50-100μm，优选为60-70μm。优选地，所述牵伸气流的压力为0.1-0.6MPa；所述海泡石粉与复合掺杂改性的纳米TiO2粒子的重量比为1：(1.5-2.5)。优选地，步骤(3)中，各原料按重量份数计，水性环氧树脂胶水15-28重量份、膨润土2-8重量份、消泡剂0.3-1重量份、分散剂0.3-1.5重量份、水30-50重量份、短纤维18-30重量份。优选地，所述的水性环氧树脂胶水为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的至少一种。优选地，所述的消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的至少一种。优选地，所述的分散剂为聚羧酸盐分散剂、聚丙烯酸铵中的至少一种。本专利技术第二方面提供了一种采用上述方法制备得到的燃油车尾气吸附降解涂料。本专利技术第三方面提供了一种上述的燃油车尾气吸附降解涂料的应用，所述的应用包括向所述的涂料中加入固化剂，搅拌混合均匀后涂覆在路口临近车辆停止线的车道内、道路中央的防护栏上，或道路两边的灯柱上，形成尾气吸附降解层。通过该尾气吸附降解层，可以有效的防止道路上燃油车，特别是在路口短暂停留的燃油车所产生污染物尾气在空气中的扩散现象。通过上述技术方案，利用不同价位的金属离子实现对TiO2粒子晶格混合式掺杂，更有效的实现了光生电子和空穴对的复合，进而实现了催化效率的提高；而且，经本专利技术制备的纳米级TiO2粒子，产生的能级移动、光激发位置趋近表面、电荷分离的空间变小及表面积增大等效应可以有效的提高量子产品，有利于光催化反应的进行；在本专利技术的技术方案中，利用聚丙烯的熔喷成丝构建出三维网状的结构体系，并在纤维丝的成型过程中掺入海泡石粉和上述复合掺杂改性的纳米级TiO2粒子，由于起到光催化反应的TiO2粒子附着在纤维丝的表面，具有较好的接触效果，相比于内掺杂方式具有明显提高的光催化效率；并且，通过海泡石粉的复合掺入，不仅能够提高对污染物气体的留着效果，而且可以进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃油车尾气吸附降解涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将钛酸丁酯分散到无水乙醇中得到混合体系A；分别称取铁盐、锌盐和银盐，并分散到无水乙醇与冰乙酸按体积比为1：(0.6-1)形成的混合溶液中，得到混合体系B；然后将混合体系B滴加到不断搅拌的混合体系A中，得到均匀透明的溶胶，经陈化处理后得到凝胶，将凝胶干燥、研磨成分，在450-500℃的温度下煅烧处理，得到经复合掺杂改性的纳米TiO

【技术特征摘要】
1.一种燃油车尾气吸附降解涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钛酸丁酯分散到无水乙醇中得到混合体系A；分别称取铁盐、锌盐和银盐，并分散到无水乙醇与冰乙酸按体积比为1：(0.6-1)形成的混合溶液中，得到混合体系B；然后将混合体系B滴加到不断搅拌的混合体系A中，得到均匀透明的溶胶，经陈化处理后得到凝胶，将凝胶干燥、研磨成分，在450-500℃的温度下煅烧处理，得到经复合掺杂改性的纳米TiO2粒子；
(2)将聚丙烯投入熔喷设备中加热得到熔体，经200-220℃的熔喷模头喷丝孔喷出，喷出的纤维丝在235-245℃的牵伸气流作用下拉伸成长度为30-80mm的短纤维；所述的牵伸气流中包含有海泡石粉和步骤(1)中制备得到的复合掺杂改性的纳米TiO2粒子；
(3)先将水性环氧树脂胶水、膨润土、消泡剂、分散剂加入到水中混合均匀，再加入步骤(2)中制备得到的短纤维，以300-500rpm的转速搅拌30-40min，使各原料混合均匀，即得所述的燃油车尾气吸附降解涂料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁盐中Fe3+、锌盐中Zn2+和银盐中Ag+的摩尔比为1：(0.5-1.5)：(1.3-3.8)；优选为1：1.2：2.5。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述喷丝孔的孔径为50-100μm，优选为60-70μm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：姜跃跃，
申请(专利权)人：姜跃跃，
类型：发明
国别省市：上海;31