[发明专利]一种可见光催化透水砖及其制作方法和应用

说明书

本发明公开了一种可见光催化透水砖及其制作方法和应用。该可见光催化透水砖，包括透水砖基体，还包括透水砖基体表面的可见光催化层，可见光催化层为Fe₂O₃/g‑C₃N₄复合涂层，通过将Fe₂O₃/g‑C₃N₄可见光催化涂料涂覆在透水砖基体上制备得到。其制备为：制备得到Fe₂O₃/g‑C₃N₄可见光催化复合材料，然后和硅溶胶、硅酸钾水溶液、硅烷偶联剂、流平剂、分散剂、消泡剂和增稠剂混合均匀得到涂料，涂覆在透水砖基体表面形成Fe₂O₃/g‑C₃N₄复合涂层，即可。该可见光催化透水砖，对太阳光利用率高，吸收能力强，可见光催化效率高，能够吸附并有效催化处理有机污染物和机动车尾气，净化雨水，防止堵塞。

技术领域

本发明涉及透水砖技术领域，尤其涉及一种可见光催化透水砖及其制作方法和应用。

背景技术

随着城市生态文明建设的不断推进，“海绵城市”成为城市发展和建设过程中的热点词汇，城市水体污染的治理尤其是含有机物废水的治理成为当今世界关注的热点问题。在水环境治理过程中，低浓度有机污染物(农药、抗生素、腐殖质等)成分结构更复杂并且难以生化降解，对水安全造成极大影响，而光催化氧化可以有效的解决这类难降解污染物。作为一种新兴的环境修复技术—光催化在城市环境治理领域的研究与应用已经逐渐受到人们的重视。

在海绵城市建设中，透水砖是一种常用的源头控制透水设施。透水砖的主要功能就是为雨水的下渗提供路径，减少地表径流量，削减洪峰，并且同时达到净化雨水的功能，在公园绿地、海绵小区改造等园区建设中得到广泛的应用。

透水砖经过一段时间的使用后，其表面的孔隙很容易被有机物、尘土等物质堵塞，导致渗透性能降低，影响了透水砖的使用寿命。针对这样的问题一般有两种处理形式，一种是采用人工冲洗的方式，清除透水砖中的污染物，另外一种是采用具有自洁净功能的光催化透水砖，使透水砖中截留的初期雨水中的污染物在光催化材料的作用下进行分解。现有的大部分关于光催化透水砖的研究，大多是采用将商业二氧化钛负载在水泥基材料中的形式制备，而二氧化钛本身作为一个半导体纳米材料来说，其价带导带的位置决定了该材料只能利用太阳光中仅有2％的紫外光。另外，二氧化钛的导电率也不高，不利于光生载流子的传输，光生电子和空穴容易复合，光电转换效率低，限制了二氧化钛作为光催化材料在透水砖上的应用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光催化透水砖及其制作方法和应用，该可见光催化透水砖具有可见光催化性能，对太阳光利用率高，吸收能力强，可见光催化效率高，具有较高的比表面积和孔隙率，能够吸附并有效催化处理有机污染物和机动车尾气，净化雨水，防止堵塞。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：