[发明专利]一种光催化路面材料对汽车尾气综合降解效果的评价方法

说明书

技术领域

本发明属于道路材料工程技术领域，具体涉及一种光催化路面材料对汽车尾气降解效果的评价方法。

背景技术

近年来，汽车尾气污染不仅破坏了道路及周边区域的空气环境，也给人们的身心健康带来了巨大危害。为解决由此带来的严重问题，人们对汽车尾气降解技术展开了研究。汽车尾气中的污染物包括CO、氮氧化物(主要为NO)、碳氢化合物(HC)等，由于汽车尾气排除后首先接触的是路表，人们开始尝试将能降解汽车尾气的光催化技术应用于路面材料中，以达到治理空气污染的目的，而如何有效评价光催化路面材料对汽车尾气的降解效果也成为目前的研究热点之一。

目前评价光催化路面材料对汽车尾气的降解效果主要有三类指标：

第一类指标是降解率，为光催化路面材料对某一污染物的最大降解量与该污染物初始浓度的比值。徐世法等人在2015年7月29日公开的发明专利“OGFC混合料对汽车尾气降解效果的评价装置及评价方法”(CN104807950A)中提出的评价指标就是属于这一类。

第二类指标是降解反应时间，为降解试验开始到某一污染物浓度变化幅度低于失效标准之前所用的时间，用于表征光催化路面材料降解一定浓度该污染物所用的时间。

第三类指标是平均降解速率，为光催化路面材料对某一污染物的最大降解量与所需降解反应时间的比值。

上述三类评价指标计算简单，评价结果与真实光催化路面对的降解情况也是符合的，但它们都是针对光催化路面材料降解汽车尾气中某单一污染气体的效果提出的评价指标。事实上汽车尾气是含有CO、NO、HC等多种污染物的混合气体，光催化路面材料对不同污染物的降解效果也各不相同，为了有效筛选出对汽车尾气中多种污染物综合降解效果最佳的光催化路面材料，有必要提出一种能评价汽车尾气综合降解效果的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种光催化路面材料对汽车尾气综合降解效果的评价方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光催化路面材料对汽车尾气综合降解效果的评价方法，步骤为：

A)制备光催化路面材料车辙板试件，并置于光催化密闭反应容器中央；

B)输入汽车尾气模拟气体，待CO、NO、HC的浓度达到要求时停止输入，开始试验；

C)采用尾气分析仪测定试验初始时刻CO、NO、HC的浓度Q_C0、Q_N0、Q_H0；

D)采用尾气分析仪持续监测CO、NO、HC的浓度变化情况，直至其中任一气体的浓度达到失效标准时结束试验；

E)采用尾气分析仪测定试验结束时刻CO、NO、HC的浓度Q_C1、Q_N1、Q_H1；

F)计算光催化路面材料车辙板试件的综合降解率；

G)进行光催化路面材料对汽车尾气综合降解效果的评价。

进一步，步骤A)中试件的全部或上表面材料为光催化路面材料。

进一步，步骤A)中光催化密闭反应容器为顶部安装有紫外光灯管的、密闭的方形或者圆形容器。

进一步，步骤B)中汽车尾气模拟气体为与汽车尾气成分相同的混合气体，通过以下三种途径之一获得：

第一种，采用汽油或柴油发电机组工作时排气孔排出的废气；

第二种，采用汽车怠机工作时排气管所排尾气；

第三种，采用多种单一污染气体混合配制而成。

进一步，步骤B)中，CO、NO、HC的浓度要求为：CO为0.9～1.1％vol，NO为90～110ppmvol，HC为130～150ppmvol，其中，％vol为气体所占的体积百分数；ppmvol为气体所占的体积百万分之比，1ppmvol＝10000％vol。

进一步，步骤D)中，失效标准是指CO、NO、HC中任一气体的浓度趋于稳定或归零。

进一步，步骤F)中，综合降解率η的计算方法如下式所示，

进一步，步骤G)中，根据综合降解率η的大小对光催化路面材料对汽车尾气综合降解效果进行评价。

进一步，尾气分析仪的检测探头通过活动接口伸进光催化密闭反应容器中测定光催化路面材料车辙板试件附近的CO、NO、HC的浓度。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于，本发明操作简单，评价结果综合考虑了汽车尾气中各单一污染物的降解效率，评价准确性高，有利于快速筛选出对汽车尾气各污染物综合降解效果最佳的光催化路面材料。