[发明专利]催化降解型开级配磨耗层沥青混合料的制备方法

说明书

本发明是一种催化降解型开级配磨耗层(OGFC)沥青混合料的制备方法，属于路面材料技术领域，解决纳米TiO₂直接掺加到OGFC中存在添量少，产生负面影响，易团聚，TiO₂表面汽车尾气浓度低，降解效果差，难再生利用等问题。本发明先将13X分子筛活化处理，去除杂质及拓宽13X分子筛孔道；制备TiO₂溶胶，并将已活化的13X分子筛加入溶胶中，超声振荡，混合均匀，滤去溶液及杂质，经干燥、煅烧制得13X分子筛/纳米TiO₂复合光催化剂颗粒，按照一定比例替代细集料，拌和沥青混合料，并成型试件，测试催化降解型OGFC沥青混合料路用性能和降解尾气效果，综合试验结果确定该复合光催化剂取代细集料的比例，制备催化降解型OGFC沥青混合料，赋予OGFC催化降解尾气的功能，改善空气质量。

技术领域

本发明是一种催化降解型开级配磨耗层(OGFC)沥青混合料的制备方法，属于路面材料技术领域。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的快速发展以及公路、城市道路综合交通运输网不断完善，全国的机动车保有量已突破3亿辆，且未来我国机动车市场仍会因市场需求而处在较长的发展阶段。然而，燃油汽车在行驶过程中排放大量有害尾气，对人们身体健康和生存环境造成了严重危害，目前较为严重的雾霾天气，很大程度上也是由于汽车尾气的污染。汽车尾气排放后扩散和流动的高度处于大多数人群的呼吸范围，严重损害了人体健康，刺激呼吸道，使呼吸系统的免疫力下降，引发各种呼吸道疾病，并影响肺功能。儿童长期吸入尾气污染物，还会引发贫血、眼病、肾炎等。因此，汽车排放污染物已经引起了人们的极大关注。

车辆在启动、怠速、行驶等状态产生的尾气中含有150～200种有害化合物，一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NO_X)、二氧化碳(CO₂)、颗粒物(PM)等为其主要成分。CO为无色、无臭、难溶于水、毒性很大的气体，较强的亲和力使其与血液中的血红蛋白结合后会引起人慢性中毒，出现贫血、心慌、呼吸道病变恶化等症状，严重时会使人死亡。汽车发动机排气中NO_X通常是指NO和NO₂，其中NO浓度高时会危害中枢神经，NO₂可以引起肺气肿及闭塞性支气管炎。HC不仅有致癌性，且会刺激人的视觉和嗅觉器官，影响其正常功能。

中国机动车环境管理年报表明，目前全国机动车保有量达到3.10亿里辆，其中汽车2.17亿辆(含新能源汽车153.0万辆)，按燃油类型分类，汽油车占89.0％，柴油车占9.4％。机动车尾气污染物排放总量4359.7万吨，同比下降2.5％，其中一氧化碳3327.3万吨，碳氢化合物407.1万吨，氮氧化物574.3万吨，颗粒物50.9万吨。汽车排放的CO和HC占机动车污染物总排放超80％，且排放的NO_X和HC占比超90％。

目前治理汽车尾气的常用方式是通过在汽车排气系统中安装尾气处理装置通过化学处理法和物理处理法来净化尾气，除此之外还有对汽车燃料进行改进和使用新能源来控制尾气排放。然而，一些环保性的汽车能源易对机动车使用寿命和性能造成影响，新能源汽车配套设施的不完善等问题也使得人们对其接受程度始终无法有效提高。因此，我们仍需寻求更为有效的措施来治理尾气排放污染。纳米级光催化剂作为新一代高效环保催化剂，在汽车尾气净化处理方面有广阔的应用前景，也是对尾气处治的一种新尝试，并取得了良好的研究进展。且由于纳米级催化剂具有高选择性、高催化活性及抗中毒性等优点，其净化催化效率远高于传统催化剂。