[发明专利]一种用于水体净化的光催化透水生态混凝土及制备方法

说明书

本发明涉及水体净化材料领域，公开了一种用于水体净化的光催化透水生态混凝土及制备方法。包括如下制备过程：（1）采用工业废渣、稻草壳、乳胶粉、水泥、骨料和水制备底料；（2）将光催化剂、膨胀玻璃粉、玻璃纤维、水玻璃溶液混合后制备成混合液；（3）将混合液喷涂于底料的表面，即可制得用于水体净化的光催化透水生态混凝土。本发明制得的光催化透水混凝土与传统添加光催化剂的透水混凝土相比，透水混凝土孔隙率高，渗水效果好，催化剂分散性好，无团聚现象，而且与光接触良好，光能利用率高，具有优异的光催化效果，同时混凝土强度高，不易在底层脱落，使用耐久性好。

技术领域

本发明涉及水体净化材料领域，公开了一种用于水体净化的光催化透水生态混凝土及制备方法。

背景技术

透水混凝土是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，具有与普通混凝土所不同的特点：容重小、水的毛细现象不显著、透水性大，水泥用量小、施工简单等，其应用范围逐步扩大。特别在植生型混凝土、堤岸护坡工程中大面积应用。作为环境负荷减少型混凝土，透水混凝土的研究开发越来越受到重视。

近年来，随着透水混凝土研究和应用规模的不断扩大，利用透水混凝土本身优异性能，各类特殊功能性的透水混凝土受到人们关注。如在污水净化领域，将透水混凝土图污水处理剂相结合，不仅能够降低施工成本，更能起到污水净化的作用。其中，光催化是一种新型的污染物无害化处理技术，目前已在抗菌自清洁、空气净化、有机污染物降解等方面得到了应用。将光催化剂应用于透水混凝土净化水体在治理河流水体、污水渗漏排放等方面具有重要要的价值。

目前，将光催化剂添加在多孔水泥基材料中用于净化环境的技术已见诸报道。但由于光催化剂需要在光照条件下才能够发挥良好的催化性能，需要充分吸收光、并有足够大的面积与污染物接触；直接加入水泥难以有效发挥光催化作用。另外，催化剂粒子的团聚现象比较严重，导致比表面积太小，催化效果太弱，而由此又导致氧化反应不彻底，反而容易产生其他有害物质。因此，如何使催化剂发挥最大的吸光、吸附面积是关键。

中国发明专利申请号201410543042.X公开了一种生态型纳米光催化全再生混凝土，该混凝土由以下重量份的各组分制备，包括水泥360~480份，负载光催化剂粗骨料1000~1200份，细骨料500~600份，辅助胶凝材料40~90份，高效减水剂4~10份，水150~180份。此发明具有如下优点：利用废弃混凝土生产的再生粗骨料、再生细骨料和再生混凝土粉，并将其用于混凝土的制备，实现了真正意义上的废弃混凝土全利用和资源零浪费，生态环保效应明显；且首次通过在再生粗骨料中负载纳米光催化组分，实现分解汽车尾气、优化大气环境的功能。

中国发明专利申请号201611175332.9公开了一种添加负载二氧化钛的聚丙烯填料的光催化透水砖，由下列重量份的原料制成：花岗岩边角废料40~43、废弃混凝土30~32、42.5级普通硅酸盐水泥20~22、涤棉织物边角料2~2.5、聚环氧氯丙烷二甲胺0.1~0.12、早强型聚羧酸减水剂0.3~0.4、水适量、聚丙烯粉末7~8、γ~氨丙基三乙基硅烷0.8~1、重铬酸钾0.8~1、浓度为10wt%的硫酸0.2~0.3、纳米二氧化钛4~5、去离子水适量。此发明产品耐压、抗折，具有极强的防污自洁、净化空气与水的功能，有效的解决了透水地砖的孔隙容易堵塞和对城市土壤污染的问题。

根据上述，现有方案中将混凝土与光催化剂相结合进行污水净化的技术，光催化剂在水泥中分散性差，团聚现象严重，比表面积小，难以吸收光，光能利用率差，催化活性差，对污水中有害物质的催化降解效果差。

发明内容

目前现有的混凝土中添加光催化剂的技术，存在光催化剂在水泥中分散性差，团聚现象严重，比表面积小，难以吸收光，光能利用率差，催化活性差，对污水中有害物质的催化降解效果差等问题，本发明提出了一种用于水体净化的光催化透水生态混凝土及制备方法，可有效解决上述技术问题。