專利名稱：具有降解汽車尾氣功能的瀝青及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種瀝青材料及其制法，尤其涉及一種具有降解汽車尾氣功能的瀝青及其制備工藝。
背景技術：
汽車尾氣是造成大氣環(huán)境污染的主要污染源之一。目前，針對汽車尾氣的排放所采取的主要措施，是根據國家的有關規(guī)定，在汽車的排氣管上安裝多元催化反應器，使有害氣體催化降解后達標排放。但是，隨著經濟的發(fā)展，汽車擁有量的增加，即使每輛汽車尾氣都達標排放，仍然存在人氣中的總的污染物濃度超標的問題。所以，必須采用新的技術方法，降低大氣中的污染物濃度，保證空氣的質量。
三、技術內容技術問題 本發(fā)明提供一種在保證瀝青路用性能的前提下，具有機動車尾氣降解性能的瀝青及其制備工藝。
技術方案 一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5-15％。
一種用于制造上述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，將占瀝青質量的5％～15％的納米二氧化鈦粉摻入150-180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻。
技術效果 (1)本發(fā)明所述的瀝青是以瀝青原料為主，在其中摻入納米二氧化鈦粉，因此，本發(fā)明能夠保證瀝青路用性能。納米二氧化鈦對機動車尾氣的降解作用使本發(fā)明具有機動車尾氣的降解性能。(2)本發(fā)明將金紅石型納米二氧化鈦混入銳鈦礦型的納米二氧化鈦中時，可以提高光催化性能。這是因為，由于兩種結構的混雜增大了半導體氧化物晶格內的缺陷密度，增大了載流子的濃度，石的電子-空穴數量增多，以呢人具有更強的捕獲污染物的能力。(3)本發(fā)明在含二氧化鈦的瀝青中添加鐵鹽，F(xiàn)e3+進入二氧化鈦的晶格中替代Ti4+，由于鐵元素具有多元化合價，所以Fe3+可以同時成為電子和空穴的淺勢捕獲位，有效的促進了電子和空穴的分離，并能夠有效的遷移到二氧化鈦的表面參與光催化反應，這里起的作用是提高光量子效率。還有一方面的作用，F(xiàn)e3+與二氧化鈦的能級產生交錯，這樣光生電子吸收較少的能量就可以發(fā)生躍遷，吸收光譜紅移，從而擴大了可吸收光的范圍，可以提高太陽能的利用率。(4)在含二氧化鈦的瀝青中加入二氧化硅，一方面，SiO2具有網絡結構，對TiO2晶粒結構具有穩(wěn)定作用，使得晶粒變小并在基質中高度分散以及比表面積和表面缺陷增加。另一方面，當SiO2摻入TiO2時，可以形成Ti-O-Si的網絡結構，使TiO2的禁帶寬度增大，光吸收向短波方向移動，有利于半導體光生電子與空穴的分離與量子效率從提高，從而其光催化活性高于純的TiO2粒子。TiO2結構趨于穩(wěn)定。(5)本發(fā)明所述方法將納米二氧化鈦粉摻入熱瀝青中高速攪拌，使二氧化鈦粉分散于瀝青中，從而制得含二氧化鈦的瀝青，使其具有降解性能。(6)使用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉對納米二氧化鈦進行處理，使其表面具有與瀝青的親合性，有利于二氧化鈦粉的均勻分散，進一步提高了本發(fā)明的光催化性能和物理性能。
四、具體實施方案實施例1一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5-15％，如可選擇5％，6.5％，8％，13％或15％，在本實施例中，二氧化鈦粉包括銳鈦礦型二氧化鈦粉和金紅石型二氧化鈦粉，銳鈦礦型二氧化鈦粉和金紅石型二氧化鈦粉的質量比為(9∶1)～(7∶3)，例如可選擇9∶1、9∶2、3∶1或7∶3。
實施例2一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5-15％，如可選擇7％，9％或14％，本實施例包括鐵鹽，鐵鹽占二氧化鈦粉質量的0.18％～1％，例如可選取0.18％，0.3％，0.7％，0.9％，1.0％，上述二氧化鈦為銳鈦礦。
實施例3一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5-15％，如可選擇6％，10％或12％，本實施例包括占二氧化鈦質量的10％～40％的二氧化硅，例如10％，15％，20％，40％，上述二氧化鈦為銳鈦礦。
實施例4一種機動車尾氣降解瀝青的制備方法，將摻入瀝青前的納米二氧化鈦浸入陰離子表面活性劑中進行處理，再將經處理后的占瀝青質量的5％～15％的納米二氧化鈦粉摻入150-180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻，在本實施例中，摻入瀝青的納米二氧化鈦采用納米銳鈦礦型二氧化鈦粉，并將該納米銳鈦礦型二氧化鈦粉溶于溶有占二氧化鈦質量0.01％-0.5％的作為陰離子表面活性劑的十二烷基硫酸鈉和占二氧化鈦粉質量0.18％～1％的三價鐵鹽的水溶液中攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h，制得用于摻入瀝青的納米二氧化鈦。
實施例5一種機動車尾氣降解瀝青的制備方法，將摻入瀝青前的納米二氧化鈦浸入陰離子表面活性劑中進行處理，再將經處理后的占瀝青質量的5％～15％的納米二氧化鈦粉摻入150-180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻，在本實施例中，二氧化鈦包括銳鈦礦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦，并按(9∶1)～(7∶3)的質量比浸入占二氧化鈦質量％-％的作為陰離子表面活性劑的十二烷基硫酸鈉水溶液中，攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h。
實施例6一種機動車尾氣降解瀝青的制備方法，將摻入瀝青前的納米二氧化鈦浸入陰離子表面活性劑中進行處理，再將經處理后的占瀝青質量的5％～15％的納米二氧化鈦粉摻入150-180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻，在本實施例中，摻入瀝青的納米二氧化鈦采用納米銳鈦礦型二氧化鈦粉，并將占二氧化鈦質量10％～40％的二氧化硅與納米銳鈦礦型二氧化鈦粉溶于溶有占二氧化鈦質量0.01％-0.5％的作為陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉溶液中，攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h。
權利要求
1.一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，其特征在于包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5-15％。
2.根據權利要求1所述機動車尾氣降解瀝青，其特征在于二氧化鈦粉包括銳鈦礦型二氧化鈦粉和金紅石型二氧化鈦粉，銳鈦礦型二氧化鈦粉和金紅石型二氧化鈦粉的質量比為(9∶1)～(7∶3)。
3.根據權利要求1所述機動車尾氣降解瀝青，其特征在于包括鐵鹽，鐵鹽占二氧化鈦粉質量的0.18％～1％，且二氧化鈦為銳鈦礦。
4.根據權利要求1所述機動車尾氣降解瀝青，其特征在于包括占二氧化鈦質量的10％～40％的二氧化硅，且二氧化鈦為銳鈦礦。
5.一種用于制造權利要求1所述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，其特征在于將占瀝青質量的5％～15％的納米二氧化鈦粉摻入150-180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻。
6.根據權利要求5所述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，其特征在于將摻入瀝青前的納米二氧化鈦浸入陰離子表面活性劑中進行處理。
7.根據權利要求6所述的機動車輛尾氣降解瀝青的制備方法，其特征在于摻入瀝青的納米二氧化鈦采用納米銳鈦礦型二氧化鈦粉，并將該納米銳鈦礦型二氧化鈦粉溶于溶有占二氧化鈦質量0.01％-0.5％的作為陰離子表面活性劑的十二烷基硫酸鈉和占二氧化鈦粉質量0.18％～1％的三價鐵鹽的水溶液中攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h，制得用于摻入瀝青的納米二氧化鈦。
8.根據權利要求6所述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，其特征在于二氧化鈦包括銳鈦礦型二氧化鈦和金紅石型二氧化鈦，并按(9∶1)～(7∶3)的質量比浸入占二氧化鈦質量％-％的作為陰離子表面活性劑的十二烷基硫酸鈉水溶液中，攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h。
9.根據權利要求6所述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，其特征在于摻入瀝青的納米二氧化鈦采用納米銳鈦礦型二氧化鈦粉，并將占二氧化鈦質量10％～40％的二氧化硅與納米銳鈦礦型二氧化鈦粉溶于溶有占二氧化鈦質量0.01％-0.5％的作為陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉溶液中，攪拌均勻，烘干，研細，并在350-700攝氏度下焙燒1～2h。
全文摘要
一種用于處理機動車輛排放尾氣的機動車尾氣降解瀝青，包括納米二氧化鈦粉和瀝青，二氧化鈦占瀝青質量的5－15％。一種用于制造上述的機動車尾氣降解瀝青的制備方法，將占瀝青質量的5％－15％的納米二氧化鈦粉摻入150－180攝氏度的瀝青中并以不低于4000轉/分的速度攪拌直至分散均勻。納米二氧化鈦對機動車尾氣的降解作用使本發(fā)明具有機動車尾氣的降解性能。本發(fā)明將金紅石型納米二氧化鈦混入銳鈦礦型的納米二氧化鈦中時，可以提高光催化性能。這是因為，由于兩種結構的混雜增大了半導體氧化物晶格內的缺陷密度，增大了載流子的濃度，石的電子－空穴數量增多，以此具有更強的捕獲污染物的能力。
文檔編號C08K3/22GK1482178SQ0313176
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月28日 優(yōu)先權日2003年7月28日
發(fā)明者傅大放, 趙聯(lián)芳 申請人:東南大學