[发明专利]一种全天候汽车尾气降解路面涂层材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路铺面材料制备领域，特别涉及一种能够有效降解汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等有害气体的全天候汽车尾气降解路面涂层材料及制备方法。

背景技术

随着经济的发展及社会的进步，我国汽车保有量急剧增加。截至2011年底，全国机动车保有量达到2.2亿辆，其中汽车保有量首次突破1亿辆，占机动车总量的45.88%，汽车尾气已成为了大气污染的主要来源之一。据统计，中国大城市60%的一氧化碳、50%的氮氧化物、30%的碳氢化合物是由汽车排放尾气造成的。由汽车排出一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫和微粒物质(铅化物、碳烟等)对大气造成越来越严重的污染。一辆小轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍，其中碳氧化合物构成成分中含有已被医界公认的强致癌物质；同时，碳氢化合物等有毒害物质，在太阳紫外线照射下发生化学反应，形成了大面积的浅蓝色烟雾(光化学烟雾)，“光化学烟雾”已被列为世界八大公害和20世纪十大环境公害之一。因此，治理或控制汽车尾气排放已成为当前全球保护环境亟待解决的重大课题。

目前，国内外路用降低氮氧化合物、碳氢化合物等有害气体含量的技术主要有：寻找清洁能源、提高燃油品质、改进机内燃烧控制、利用催化活性剂等。

1）寻找清洁新能源。重点发展各种液体代用燃料发动机及其混合动力汽车，逐步过渡到采用生物燃料的混合动力和可充电的混合动力。自上世纪七十年代石油危机以来，人类就开始了对“新能源”的探索。专家甚至早早认为，一旦油价由2-3美元/桶上升至14美元/桶，石油替代现象就会普遍出现。其一，石油既可作为燃料，又可作为石油化工原料。这在一定程度上增加了寻找石油替代能源的难度。其二，目前确认的“新能源”或多或少存在着“量”或“价”的问题，这无疑成了寻找清洁新能源的瓶颈。

2）提高燃油品质。提高燃油品质，既减少有害气体和有害粉尘颗粒的排放，目前已经全面禁用含铅汽油，对其他的有害物质的含量也有明确的标准，尽管燃油品质亟待提高，但是随着要求的不断增加，燃油的制造成本也在不断加大，价格也将一路攀升。

3）改进机内燃烧控制。机内控制是通过改变发动机设计实现汽车尾气的控制。其中汽车尾气控制包含机内控制与机外净化两种形式。机内控制是通过改变发动机设计、制造工艺等手段来减少有害物质的生成。废气再循环（EGR）就是常见的一种机内净化形式。其设计思想就是从发动机排气中，引回部分废气与新鲜空气共同进入发动机汽缸内参与燃烧，既能降低汽缸内的燃烧温度，又可有效控制高温富氧条件下NO_X的生成，从而大大降低发动机废气中NO_X含量。是目前的主要发展方向之一。

4）利用催化活性剂。利用活性催化剂的催化作用，可以有效地将NO_X、HC化合物催化降解为无毒无害N₂和CO₂等气体。汽车尾气活性催化剂主要组成为载体和催化活性物质。上世纪80年代，美国首先推出了含Pt、Rh、Pd的贵金属三效催化剂，利用于汽车排气管道，但是由于造价昂贵目前已很少使用。现在在汽车尾气排放装置中利用最为广泛的是稀土催化剂，因其催化活性强，原料易得，从而得到广泛研究。现今路用活性催化剂主要以TiO2为主要研究对象，尽管其催化活性很大，但是由于TiO₂受到光照的严格限制，未能实现全天候的路用催化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效降解汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等有害气体的全天候汽车尾气降解路面涂层材料及制备方法。该路面涂层材料能够全天候降解汽车尾气中氮氧化物、碳氢化合物等有害气体，在沥青路面、混凝土路面或者路旁公共设施上涂覆此路用涂层材料，实现对NO_X，HC化合物等有害气体的进一步降解，降低光化学烟雾的产生机率，保证良好的空气质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种全天候汽车尾气降解路面涂层材料，其特征在于，包括以下重量比组分:石英砂55%～60%、氧化铈2.0%～3.0%、氧化镧0.5%～1.0%、二氧化钛6%～7.5%，路面粘结剂30%～35%。

优选地，所述路面粘结剂由环氧树脂和乙二胺配置而成。

技术方案二：

上述全天候汽车尾气降解路面涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：