[发明专利]具备空气净化及自洁功能的混合物

说明书

技术领域

本发明具备空气净化及自洁功能的混合物涉及一种混合物以及 该混合物的用途和使用方法，本发明是针对环境、能源领域的突出问 题，针对传统道路声屏障结构特性及道路环境质量，提出在声屏障屏 体表面喷涂一种混合物，从而在保证声屏障降噪效果的同时对道路车 辆排放的氮氧化物，硫化物等有害气体有明显净化功能。

技术背景

目前解决道路噪声污染的主要措施是沿路修建声屏障，我国在声 屏障的设计和施工方面进行了深入研究和大量实践，积累了丰富的经 验。许多地区在声屏障建造中，除要求满足声学要求外，还特别注重 屏障的造型与色彩等设计，并因地制宜地建造了很多透明景观型声屏 障。目前在许多地区已有各式各样新颖美观的声屏障屹立于公路两 侧，但是一方面国内声屏障建设总长度占公路总长度的比率相对发达 国家还很低，另一方面，迄今为止，所有建设的声屏障均没有空气净 化及自洁等其它功能，且其所用材料仅限于传统的吸/隔声材料。

在当今世界性的环境污染问题越来越受到各国政府重视的情况 下，利用纳米材料进行环境治理已经成为各国高科技竞争中的一个热 点。在纳米光催化方面日本、美国等国家均投入巨资开展研究与开发 工作，并大力推动其产业化，目前已有多种产品出现，其中TiO₂作 为一种新型纳米材料受到高度重视。在继Fujishima等有关TiO₂单晶 电极上光解水的报道之后，1977年Frank等人利用半导体材料对污染 物进行光催化降解取得了突破性的进展，从此半导体多相光催化作为 一个崭新的领域得到了深入而广泛的研究。具有多相光催化性能的半 导体包括WO₃、TiO₂、CdS、ZnS、ZnO、Fe₂O₃、CdSe等，其中的 TiO₂由于具有抗化学和光腐蚀、性能稳定、无毒、催化活性高、价廉 等优点而最受重视和具有广阔的应用前景。

在空气净化方面，解决空气污染主要有物理吸附法(活性炭)、臭 氧净化法、静电除尘法、负氧离子净化法等，但是这些方法自身都有 着难以克服的弊端，所以一直难以大范围地推广使用。与其相比，利 用纳米光催化TiO₂净化空气则有如下优点：降解有机物的最终产物 是CO₂和H₂O，没有其它毒副产物出现，不会造成二次污染；纳米微 粒的量子尺寸效应可促进半导体催化剂光催化活性的提高；纳米材料 比表面积很大，增强了半导体光催化剂去除有机污染物的能力，有望 成为新世纪环境友好与环境修复的理想材料。

近年来，随着城市交通需求量的不断增加，机动车保有量增长迅 速，城市机动车排污负荷的大幅度增加直接影响到城市声环境及大气 环境质量。按排污系数和等标污染负荷法计算可知，车辆排气对环境 影响以NOx最大，其次是CO，THC较小，分担率分别为86.6％、 12.3％和1.2％。另据初步结算，我国有近4000万人受到公路交通噪 声影响，其中近3000万人生活在高于70dB的噪声严重污染的环境 中。机动车排放噪声及废气造成的污染将成为面临的主要环境问题之 一。

然而，通常的废气处理方法均具有处理不彻底，成本高，存在二 次污染或普适性差的问题。半导体多相光催化法所用二氧化钛无毒、 廉价易得、耐光腐蚀与化学腐蚀，光活性较强，因而受到广泛关注。 在适宜的条件下，二氧化钛光催化能无选择性地将气-固界面中的难 以化学氧化分解的“三致”有机物彻底矿化为CO₂、水和无机酸，且无 二次污染，也可以氧化无机空气污染物、杀灭有害菌。另一方面，现 有的声屏障均没有考虑空气净化及自洁功能，此外，由于声屏障基本 紧邻城市主干道建设，不易清洁维护，特别是对于透明型声屏障，其 大多采用夹胶玻璃、PC板等等，表面附着污染物后将严重影响声屏 障的景观效果。将TiO₂空气净化功能附加在道路声屏障上，从而在保 证声屏障降噪效果的同时可对道路车辆排放的氮氧化物，硫化物等有 害气体起到明显净化功能，同时可提高声屏障的自洁功能。

发明目的

本发明的目的在于：提供一种具备空气净化及自洁功能的混合 物。

本发明的再一目的在于：提供所述混合物的用途。

以及，本发明的又一目的在于：提供一种上述混合物的使用方法。