交通运输工程

基于复合纳米光催化材料的隧道尾气降解研究

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  • 1. 长安大学 特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西 西安 710064; 2. 路易斯安那州立大学 路易斯安那州交通研究中心,路易斯安那州 巴吞鲁日 70803
郭寅川(1983-),男,博士,副教授,主要从事路面材料研究.

收稿日期: 2018-06-08

  修回日期: 2019-02-28

  网络出版日期: 2019-06-01

基金资助

陕西省自然科学基金资助项目(2017JQ5085)

Study on Degradation of Tunnel Exhaust Gas Based on Composite Nano Photocatalytic Materials

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  •  1. Key Laboratory for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education,Chang'an University,Xi'an 710064,Shaanxi, China; 2. Louisiana Transportation Research Center,Louisiana State University,Baton Rouge LA70803,Louisiana,USA)
郭寅川(1983-),男,博士,副教授,主要从事路面材料研究.

Received date: 2018-06-08

  Revised date: 2019-02-28

  Online published: 2019-06-01

Supported by

Supported by the Natural Science Foundation of Shaanxi Province(2017JQ5085)

摘要

将复合光催化材料 TiO2 -CeO2 应用于隧道钢渣沥青混合料中,研究复合光催化材 料 TiO2 -CeO2 对隧道内汽车尾气的降解效能. 首先研发了一套能模拟隧道环境的尾气降解 试验装置,然后研究了复合光催化材料 TiO2 -CeO2  对隧道钢渣沥青混合料路用性能的影 响,最后通过降解效能与降解速率的评价得出了复合光催化材料 TiO2 -CeO2  在隧道钢渣沥 青混合料中的最佳用量. 结果表明:将复合纳米光催化材料应用于隧道钢渣沥青混合料 中,在纳米 TiO2 的掺量为 50%、纳米 CeO2 掺量为 0. 7%时会达到光催化效率、光催化效能 的峰值,该掺量下对 NO 和 HC 的降解效率峰值高达 89% 和 95%,30 min 内降解速率分 别高达 626.3 mg/(m3 ·min)和 74. 75 mg/(m3 ·min),且隧道钢渣沥青混合料的路用性 能符合要求.

本文引用格式

郭寅川 解志腾 申爱琴 张优华 . 基于复合纳米光催化材料的隧道尾气降解研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019 , 47(7) : 83 -89 . DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.180291

Abstract

The composite photocatalytic material TiO2 -CeO2   was incorporated to steel slag asphalt mixture in tunnel environment in order to study its efficiency for exhaust gas degradation. Firstly,a complete set of tail gas degrada- tion test equipment capable of simulating tunnel environment was developed. Then the influence of composite pho- tocatalytic material TiO2 -CeO2    on the performance of steel slag asphalt mixture in asphalt pavement was studied. Finally,the optimum doping ratio of TiO2 -CeO2   composite photocatalytic material was also studied. The results show that when the nano-TiO2 volume is 50% and nano-CeO2 is 0. 7%,the photocatalytic efficiency will reach to the peak value. In this case,the degradation efficiency peak of NO and HC is 89% and 95%,respectively,and exhaust degradation efficiency reach up to 626. 3 mg/ (m3 ·min) and 74. 75 mg/ (m3 ·min) within 30 min,re- spectively. The road performance of tunnel steel slag asphalt mixture meets the requirements.

参考文献

 
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