【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备，具体涉及一种ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、沥青路面以其优异路用性能得到越来越广泛的应用。然而由于沥青的成分极其复杂，在生产、拌合、摊铺以及服役过程中，受到高温的影响会释放出刺激性气味的有毒烟气，严重威胁到人类健康。伴随着沥青路面的大量应用，机动车数量也出现激增，产生大量的汽车尾气对自然环境和人类健康也造成严重影响。
2、光热催化材料可利用自然光或者热量将有毒、有害的污染物降解为co2和h2o等对环境和人体无危害的成分而自身不发生变化的一类催化剂。目前，用于改性沥青的催化材料主要利用自然光对污染物进行降解，如tio2(cn108752951a)、g-c3n4(cn107051569a)等。然而，光催化材料对环境的依赖程度较大，在阴雨天、夜间等光环境较弱的情景下无法发挥其全部功效。其次，沥青材料在服役期间会受到光和热的影响，而且沥青作为一种黑色易吸热材料，受到光和热的影响快速升温，夏日沥青路面的温度甚至可以达到60～70℃，为热催化提供了良好的反应环境。因此，用于沥青改性的催化材料除了具有光催化效果外，还应具备热催化能力。本专利技术在综合考虑沥青材料的服役环境，开发一种具有良好光热协同能力的催化材料，消除沥青材料在使用过程中出现的污染以及汽车尾气对人体和自然环境的危害，为绿色环保沥青路面提供了技术支持。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种ceo2@comn-ldh
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂，它是由co(no3)2·6h2o，mn(no3)2·4h2o，阴离子型插层改性剂、稀土材料组成，各原材料质量份数分别为：30份～45份的co(no3)2·6h2o，10份～15份的mn(no3)2·4h2o，10份～25份的阴离子型插层改性剂，30份～35份的稀土材料。所述的功能化comn-ldhs是由阴离子型插层改性剂对comn-ldhs插层改性和稀土材料负载于comn-ldhs层板表面共同功能化组装制备的。
4、所述的comn-ldhs的制备是以co(no3)2·6h2o和mn(no3)2·4h2o为原料，以去离子水作为溶剂和洗涤剂，通过共沉淀制备而成的。
5、所述的阴离子型插层改性剂为对苯二甲酸、对氨基苯甲酸、钼酸钠中的任意一种。
6、所述的稀土材料为纳米ceo2。
7、上述的ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂的制备方法，包括以下步骤：
8、1)将co(no3)2·6h2o和mn(no3)2·4h2o溶于去离子水中，然后将溶液均匀搅拌，得到溶液a，把阴离子型插层改性剂加入到去离子水中配置成溶液b；
9、2)在60℃油浴条件下，将步骤1)得到的溶液a缓慢滴加到b溶液中，并用浓度为2mol/l的naoh溶液控制混合溶液的ph值保持为10。滴加完毕后继续搅拌30min，然后陈化24h。对滤饼进行真空抽滤，反复洗涤，干燥，得到阴离子插层改性ldhs；
10、3)首先将ceo2在400℃下煅烧2h以活化ceo2，冷却至室温后，取一定量的ceo2加入到去离子水中，用玻璃棒搅拌至充分混合；然后向混合物中加入步骤2)得到的阴离子插层改性ldhs，搅拌15min和超声波作用15min，重复两次，将混合物加入反应釜中，在120℃下加热12h；经过真空抽滤，洗涤，干燥，研磨成粉末粒径小于0.075mm，即得到ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂。
11、将上述ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂用于制备改性沥青。所述的改性沥青是由沥青和ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂组成，各原材料按质量份数计为：沥青为95份～99份，ceo2@comn-ldhs为1份～5份。
12、所述的沥青为道路石油沥青，其25℃针入度为60dmm～100dmm，软化点为40～55℃，10℃延度为15cm～25cm。
13、ceo2@comn-ldhs改性沥青的制备方法包括以下步骤：将ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂加入沥青中，然后在140±5℃，剪切速率5000rpm条件下进行熔融共混90min，即制得具备抑烟净味、降解尾气和综合性能优异的改性沥青。
14、本专利技术的有益效果在于：
15、1)本专利技术根据沥青路面服役环境的特点，利用ldhs独特的层板结构对其进行功能化组装。首先将具有高催化活性的过渡金属元素co、mn引入ldhs中，增强ldhs光催化活性；同时将具有热催化能力的ceo2负载到ldhs表面，制备出兼具热催化和光催化能力的ldhs复合材料，以提高对沥青烟气和汽车尾气的高效降解能力，实现沥青路面的绿色环保。
16、2)将阴离子型紫外吸收剂置换到comn-ldhs层间，对其进行有机化改性，以改善ldhs复合光热催化材料在沥青中的相容稳定性，提升ldhs对有害成分的吸附效果，并赋予ldhs抗紫外老化能力，使得制备的ldhs复合光热催化材料具有抗光氧老化能力和抗热氧老化能力，以提高沥青材料的抗老化能力，延长沥青路面的使用寿命。
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1.一种CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂，其特征在于：原料按质量份数计：Co(NO3)2·6H2O 30~45份，Mn(NO3)2·4H2O 10~15份，阴离子型插层改性剂10~25份，纳米CeO230~35份。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的阴离子型插层改性剂为对苯二甲酸、对氨基苯甲酸、钼酸钠中的一种。
3.一种制备如权利要求1-2任一项所述的CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.一种如权利要求1-2任一项所述的CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂或权利要求3所述的方法制得的CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂在改性沥青中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：改性沥青的组成按质量份数计：沥青95份~99份，CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂1份~5份。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的沥青为道路石油沥青，其25℃针入度为60 dmm~100 dmm，软化点为40~55℃，10℃延度为1
7. 根据权利要求4-6任一项所述的应用，其特征在于，改性沥青的制备方法包括如下步骤：将CeO2@CoMn-LDHs复合型光热催化剂加入到沥青中，在温度140±5℃、剪切速率5000rpm条件下进行熔融共混90 min，制得改性沥青。
...【技术特征摘要】
1.一种ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂，其特征在于：原料按质量份数计：co(no3)2·6h2o 30~45份，mn(no3)2·4h2o 10~15份，阴离子型插层改性剂10~25份，纳米ceo230~35份。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的阴离子型插层改性剂为对苯二甲酸、对氨基苯甲酸、钼酸钠中的一种。
3.一种制备如权利要求1-2任一项所述的ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.一种如权利要求1-2任一项所述的ceo2@comn-ldhs复合型光热催化剂或权利要求3所述的方法制得的ceo2@comn-ldh...
【专利技术属性】
技术研发人员：章灿林，马世杰，汪婷，李熠飞，徐松，阙云，陈誉，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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