王曦腾
宝钛集团 陕西省宝鸡市 721014
关键词:分析综述了我国纳米复合二氧化钛用于分解沥青汽车尾气处理性能的主要研究进展现状及其在大型公路环保治理工程研究中的主要应用技术研究进展,包括我国纳米复合二氧化钛在我国水泥墙体混凝土、沥青墙体混凝土工程中的主要应用技术研究进展情况,并重点介绍了我国纳米复合二氧化钛在国内大型道路环保工程研究中的主要应用研究案例分析。
关键词分解沥青路面;汽车尾气;有机纳米化学二氧化钛;纳米光催化
1概述
汽车尾气处理作为一种机动交通工具为我们现代社会人们的日常工作出行以及生活带来提供方便的不但同时也为我们整个人类经济生活发展带来了很多的社会环境污染问题,其中又以大量汽车尾气对车内周边环境的严重影响污染最为严重。 空气污染直接严重影响天气导致了今年全国雾霾周期污染严重天气,2013年以来不仅全国平均一个雾霾周期空气污染天数已经首次到达52年来之最, 平均每年一个雾霾周期空气污染天数更高达29.9天。据统计仅2013年1月,雾霾大气污染重大事件发生可能对人造成的直接影响和对全国人民公共交通和健康的直接影响社会效益经济损失保守每年减少估计约230亿元。因此针对当前开展有效治理降解家用小型汽车尾气的新型硬化沥青路面的相关技术应用研究,对于有效降解治理当前我国城市空气污染、提高当前我国广大全民基层群众生活身体健康公共生活服务水平等都将具有着重要的研究指导意义。
2纳米二氧化钛光性质及光催化机理
二氧化钛金属钛晶材料是一种具有高性能电导带宽和结晶间隙较宽的新型的钛金属矿晶半导体(n型)金属复合材料,有晶状锐铁岩钛石红矿型、金属锐铁矿红石和金属板状锐铁矿钛石等金属矿晶型三种常见的新型钛金属矿晶型,其物理化学量和性能稳定。由于电子激光器和半导体红外辐射辐光能带不连续,在吸收辐射能量波长所带宽度大或小于一定辐射能带波长范围的光谱可见线或光谱红外线直接照射下,能直接对其吸收红外辐射辐光能量所带密度小或高于其吸收禁射能量所带密度范围波长宽度的一定能带波长光的活性电子进行辐射,产生大量活性电子跃迁,形成活性电子跃迁空穴(h+)对和活性电子(e-)对,从而使得可以直接产生活性很强的自由基和活性性能超强的氧和过氧阳性根离子等多种化学活性氧,易将活性强的有机物和有害有机物与气体混合发生催化反应发生分解。tio2的酸性分子体积尺寸的越小,与其他酸性气体物质相互之间接触的碱性物体在其表面积就越大,其中的热和光催化活性也越强。根据这一类的化学反应理论,若将这种属于纳米碳等级的物质二氧化钛直接可以添加应用到一辆汽车通行道路以及装饰用的材料中,在没有太阳光直接照射的特殊条件下,二氧化钛也就完全可以直接转变成作为一种化学催化剂,将一辆电动汽车中所需要排放的各种纳米等级一氧化碳、碳氢化合物(hc)和其他纳米氮氧化物被分别进行加热后并分解而形成人种名为的的亚的亚碳酸盐和的纳米亚硝酸盐,然后将其直接吸附在一辆汽车通行路面上的一个空隙中,遇到狂风暴雨冰雪天气时就立即可以使用并随时将汽车雨水迅速将其冲走。
纳米级的二氧化钛对汽车尾气系统中的有机碳氢化合物(hc),一氧化碳(co),二氧化碳(co2),一氧化氮(co)等等具有显著的催化分解作用效果;在室外的强光照照射条件下,纳米级的二氧化钛粒径越小,比例的表面积越大,光催化分解作用越强;如何使用激光方法:
一、将这种纳米级的二氧化钛墙体涂料直接涂到普通道路墙体表面;或者涂到道路旁边的交通设施墙体表面;或者隧道内;
二、做成一层聚硅氧烷基固体纳米涂料二氧化钛固体涂料并喷涂到电动汽车内侧排气管内壁;
三:对于大型城市建筑主体结构建筑的新型应用对于外墙涂料的新型应用对于外墙涂料;这项重点强调节能绿色环保的新型应用汽车尾气排放智能净化降解及热处理工艺技术也广泛应用在2010年上海世博会中, 为了有效率地避免世博大型汽车展览举办活动对其及其和周边地区自然生态环境的不良影响,在中国上海世博中心展览园区外围两个区域分别设置了在两块地面上并分别涂有各种颜色纳米数量级的反射光源和触媒的抗氧化装饰涂料(其中例如有例如硝基硫酸钛和二氧化钛、氧化锌、 硫化镉、二氧化锡和硝基硫酸铜及三氧化二铁等)的大型公共停车场,在超强烈的光照下,可以迅速有效率地分解其所排放出的汽车尾气及其排放过程中的各种化学有害物质,使其所排放出的汽车尾气排放产生的有机化学废气对其及周边环境中的危害最大程度可以降到最低。
3存在的问题与发展方向
纳米粒子tio2)的高激光催化光合作用激光能有效地快速降解针对汽车尾气排放中的苯和氮氧化物等有害化学气体的环境污染。因此,纳米技术tio2基因硅路面在环保建筑领域仍然具有广阔的产业应用发展前景。不过,在实际技术应用和科学研究成果方面.
它还存在着一些问题,需要进一步解决。
(1)对于纳米材料tio2,基本的路面结构材料的技术制备和在工艺上还需要更加深入完善。
由于照射纳米光的tio2),微粒的载体表面化学张力大,容易受到吸附而不能发生粒子团聚,这种易发生团聚的纳米粒子在其他路面建筑材料中有效地将其分散开来是比较困难的;另外,将照射纳米光的tio2,粉体微粒固定在其他路面材料载体的微粒表面时,如果处理不当,也可能会严重影响纳米光催化剂的效率,导致目前现有的纳米光催化改性混凝土的所有制备生产工艺都可能存在着设备操作复杂、材料严重浪费、施工困难等诸多缺点。因此,主要在分散焦化工艺、固定化工艺技术两个方面都还应该需要有进一步的技术突破。
(2)大型沥青涂层纳米技术tio2基于在大型沥青路面有效快速降解汽车排放大量汽车尾气的纳米技术基础研究相关工作还还需要不断加强。 沥青由于本身具有较强的内部热发光吸收性和催化物理作用和同时具有极差的内部透光性,减弱了新型沥青对于到达内部甚至负载应用纳米材料路体tio2的内部光强,导致这种新型沥青对于到达负载内部应用纳米材料路体tio2的内部热吸光催化物理作用透光性能相对来说较差,以至于国内对这种新型沥青基纳米tio2路面内部透光催化材料的实际应用情况研究甚少。但目前许多省级干线高速公路和国家一级干线高速公路均已经开始研究采用新型塑料沥青整体纳米浇筑混合料技术浇筑沥青路面,因此,提高新型沥青整体纳米浇筑强度的(tio2),基于对新型沥青路面浇筑雨水生物降解剂中大量氮氧化物的综合利用效率,将更加重要具有重大的科学技术性和现实意义。
4结语
纳米材料tio2,基本的汽车路面雨水复合材料简介纳米粒子作为一种新型的环保化学复合材料,能在可以承受高于太阳光、氧气、雨水的不同温度条件下有效地快速清洁去除行驶车辆以及汽车尾气中所包含的苯和氮氧化物等各种无害有毒气体,赋予了车辆汽车行驶道路及其周边环境雨水空气净化的重要应用功能,符合国家促进社会主义经济建设可持续发展的相关技术标准要求。随着近年我国特色社会主义市场经济的快速健康发展和纳米 TiO2)建筑纳米材料光催化装饰材料应用技术的不断进步和和提高,纳米材料作为tio2基础的建筑路面装饰材料技术势必会更多地广泛应用在实际中的建筑工程中,也将一定程度会对其发展产生重大的资源生态环境保护效益和其他经济社会发展效益。
参考文献
1叶弈森,柴发合,田子平,等.硫氮污染物的控制对策及治理技术[M].北京:中国环境科学出版社.1994
2周武艺,唐绍装,万隆,等制备条件对纳米 TiO2晶型及其相含量影响的研究[J].稀有金属, 2004, 28(4);631
3胡安正纳米 TiO2光催化材料及其应用于环境保护的研究进展[J].功能材料, 2001,32(6):586