隧道內(nèi)汽車(chē)尾氣凈化新材料制備與性能研究.pdf

1、公路隧道由于環(huán)境相對(duì)密封,里面存在著大量的汽車(chē)尾氣,特別是在交通量大而且較長(zhǎng)的隧道中,容易造成尾氣積聚,不僅污染隧道內(nèi)的設(shè)施,并且影響行車(chē)安全。傳統(tǒng)的隧道通風(fēng)空氣凈化模式不僅對(duì)汽車(chē)尾氣凈化效果有限,而且通風(fēng)設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高,因此如何有效地凈化隧道中的汽車(chē)尾氣是當(dāng)前隧道交通亟需開(kāi)展的一個(gè)研究課題。
　　本論文以光催化材料納米TiO2粒子作為基體材料,以Fe(NO3)3作為改性劑,采用溶凝膠法制備了摻雜Fe3+的納米TiO2粒子,研究

2、了Fe3+摻雜改性對(duì)納米TiO2粒子微觀結(jié)構(gòu)和表面活性的影響,分析了影響Fe3+摻雜改性納米TiO2粒子光催化效果的相關(guān)因素,然后采用吸附性能良好的Al2O3作為載體,通過(guò)溶膠凝膠法將Fe3+摻雜改性納米TiO2粒子負(fù)載到Al2O3上面,再采取高溫煅燒的方法得到新型汽車(chē)尾氣凈化材料,通過(guò)尾氣凈化試驗(yàn)評(píng)價(jià)了Fe3+和Al2O3對(duì)納米TiO2粒子凈化汽車(chē)尾氣性能的影響,并確定了Fe3+和Al2O3對(duì)納米TiO2粒子的最佳摻量,參考涂料的制作

3、方法,選取Fe3+和Al2O3最佳摻量下的納米TiO2粒子作為涂料的添加劑,制成帶有凈化尾氣功能的涂料,然后通過(guò)尾氣凈化試驗(yàn)研究了該涂料凈化汽車(chē)尾氣性能的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明:Fe3+摻雜為0.1％時(shí),改性后的納米TiO2粒子粒徑為13.6nm,為銳鈦礦型;凈化試驗(yàn)表明其活性最強(qiáng),其對(duì)尾氣中CO、CO2、HC、NOX的降解效率分別為7.9%、9.2%、6.3%、47.9%。其和Al2O3之間的比例為1:9時(shí)所制備的復(fù)合光催化材

4、料凈化汽車(chē)尾氣的性能均高于其他摻量,其凈化效果為8.9%、13.8%、21.4%、49.2%。選用Fe3+摻量0.1%,Al2O3負(fù)載10%作為本試驗(yàn)的最佳摻量,在最佳摻量下進(jìn)行普通光源下的凈化試驗(yàn),對(duì)尾氣中CO、CO2、HC、NOX的降解率分別為1.1%、5.6%、5.6%、49.2%,發(fā)現(xiàn)與紫外光下相差不大。采用最佳摻量的光催化材料制得的涂料,在紫外光和普通光源兩種情況下凈化尾氣效果明顯。光催化涂料基本性能檢測(cè)結(jié)果為耐水性、耐堿性、