[发明专利]改进的、功能性光催化生态建筑材料及其制备方法

说明书

本发明描述了一种惰性材料的制备，该惰性材料能够保持持久的固体并且对环境的影响小。

技术领域

本发明应用于建筑领域。

背景技术

在建造中，术语水泥或更具体的水硬性水泥是指各种各样的建造材料，被称为水硬性粘结剂，当该水硬性粘结剂与水混合时会产生粘接性能或水硬性能。水泥加水被用作粘结剂，该粘结剂与诸如砂、砂砾或碎石的惰性材料混合以制造建筑材料。波特兰水泥是在建造和胶接(性)产品中最为广泛使用的粘结剂，波特兰水泥是通过熟料粉碎生产的，通过在非常高的温度下烘烤氧化钙(CaO)矿物的混合物而获得的，一般从石灰石、二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、三氧化二铁(Fe₂O₃)以及氧化镁(MgO)中获得。生产熟料所需的理论能量为约1700焦耳每克，但由于分散体，该值更高且可以高达3000焦耳每克。这涉及水泥生产的相当大的能源需求，因此，大量的温室气体、二氧化碳(CO₂)释放到大气中。

与使用这种材料相关的问题为：

-如上所述的，释放到大气中的二氧化碳的量，平均等于每生产1kg的波特兰水泥熟料产生的1.05kg二氧化碳，加上其他诸如氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的有毒气体。

-对于每吨水泥，产生约150kg的粉末，这会造成居住在生产厂房附近的居民的呼吸问题。

-波特兰水泥从工厂运输到建造现场，会产生噪音、灰尘、交通和污染。

现有技术文件数据库WPI周(DATABASE WPI Week)200836汤姆森科技(ThomsonScientific)，伦敦，英国；AN 2008-F40603和CN 101138859A(HUO L，20080312)描述了二氧化钛作为颜料的用途，特别是以粉末形式；所使用的特定产品(广州市阿斯漆油颜料有限公司(Guangzhou City as Paint Oil Pigment Co.,Ltd.))不溶于溶剂和载体，该特定产品分散在该载体中。

该文件提到使用真空压制法制备人造石材料的方法，其需要更长的干燥时间，因此限制或排除了一些该方法的应用。

现有技术文件US 2013/0133555描述了使用诸如锐钛矿(二氧化钛)的光催化剂，该光催化剂产生可以氧化NOx和VOC的过氧化物以减少污染。这样的光催化剂可以使得系统超疏水。该文件还描述了飞灰(飞灰的生产保证了性能的低再现性)和高污染的铝酸钙(aluminum tricalcium)的用途。使用铝酸钙获得了波特兰水泥，该铝酸钙包括约10％的氧化铁(III)。通过本发明解决了上述问题，本发明提供了可用光化学作用活化的、功能性和美学上有价值的水泥替代品，以及获得该水泥替代品的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供替代水泥的建筑材料。

本发明的目的在于生产仅具有惰性材料和化学产品的建筑材料，该惰性材料和化学产品通过放热反应能够产生粘接性能。

本发明的目的在于生产在外观上改善的、或涂覆有比已用材料更有价值的材料的建筑材料。

本发明的目的在于还使用再生材料或其他工业过程的废料来生产建筑材料。

本发明的目的在于提供适于承受表面机械修饰过程的建筑材料。

本发明的目的在于提供具有疏水性能或防水性能的建筑材料，和/或具有防冻产品的建筑材料。

本发明的另一个目的在于生产光催化建筑材料。

本发明的另一个目的在于生产具有抗污染性能的光催化建筑材料。

本发明的另一个目的在于生产随时间保持其特征不改变的光催化建筑材料。