工、移动，喷洗为宜。也可将纳米Ti02材料直接喷洒在 面板上、或将T i 〇2材料的溶液涂抹在面板上;基体材料亦可采用多种可负载纳米T i 〇2的材 料，比如沥青、水泥或砂浆。以基体材料为水泥为例，将占水泥质量8%~15%的纳米Ti02、 占水泥质量0.24%~0.48%的分散剂、占水泥质量50%的自来水或者蒸馏水混合;然后，先 使用高速分散匀质机对混合溶液高速剪切搅拌分散20~40min，再使用超声波清洗器对混 合溶液超声分散30min~60min;最后，在分散均勾的混合溶液中加入基体材料(水泥），使用 水泥浆搅拌机对混合溶液和基体材料搅拌，将搅拌均匀的浆体涂抹在面板表面或直接浇筑 面板。
[0037] 第二步、将纳米Ti02浆体面板进行养护，然后，将面板置于高速公路或城市道路路 旁，或高速公路收费站等汽车尾气含量较高的环境中，并保证太阳光对试验面板的照射。应 对现场面板做防水保护，以防止其雨水天气面板表面的Ti0 2光催化降解汽车尾气所生成的 相关产物被雨水冲洗掉。
[0038] 第三步、记录纳米Ti02浆体面板置于汽车尾气环境的时间和天气情况，一定时间 后将纳米Ti02浆体面板取回试验室，用适量的蒸馏水或自来水进行喷洗，收集喷洗液，通过 化学方法，检测硝酸根离子的含量。面板喷洗装置由量筒1和引流槽2组成，将面板3整体倾 斜后放置在一引流槽2中进行喷洗，所述引流槽2相对于水平面倾斜α角倾斜设置，在引流槽 2的低端放置量筒1用于收集喷洗液，引流槽2可采用PVC管制作而成，其中试验面板3相对竖 直面倾斜β角，引流槽2相对于水平面倾斜α角，以保证喷洗水流的顺利地从面板流淌到引流 槽中，然后喷洗水流从引流槽流入至量筒，进行收集。试验时并以喷雾的形式对面板表面的 光催化反应物进行全面均匀的喷洗。喷洗用水可以为蒸馏水，亦可以是自来水，喷洗用水在 进行喷洗之前，需采用空白对照试验对蒸馏水或自来水中的硝酸根离子进行标定，以准确 确定喷洗用水内目标离子的含量。喷洗用水对面板表面进行冲洗，所述喷洗用水的量通过 前期预备试验确定。前期预备试验包括以下两部分:第一部分、分别使用等体积差的喷洗用 水对面板进行喷洗作业，对每次喷洗后的冲洗液中的目标离子含量的进行化学测定，确定 基于目标离子浓度或含量最大的最优喷洗用水量的基本范围；第二部分、在基本喷洗用水 量范围内继续进行第一部分的喷洗作业，最后在喷洗用水量的基本范围内精确确定喷洗面 板最佳用水量量。
[0039] 第四步、结果测定。通过化学方法，检测纳米Ti02面板的喷洗液的硝酸根离子的含 量。硝酸根离子含量的检测、预备试验以及喷洗用水的空白试验，均参照相应的国家标准进 行。
[0040] 第五步、根据喷洗液中硝酸根离子的含量，推算纳米Ti02浆体面板对汽车尾气的 降解量，除以面板置放在汽车尾气环境的时间和面板的面积，得到单位时间、面积的纳米 Ti02浆体面板对汽车尾气的降解效率。
[0041] 以下为将本实施例的方法一个具体应用实例:将水泥质量8%的纳米Ti02、水泥质 量0.24%的分散剂、水泥质量50 %的自来水混合;然后，先使用高速分散匀质机对混合溶液 高速剪切搅拌分散20min，再使用超声波清洗器对混合溶液超声分散20min;最后，在分散均 匀的混合溶液中加入水泥，使用水泥浆搅拌机对混合溶液和基体材料搅拌，将搅拌均匀的 浆体涂抹在面板表面。面板尺寸为300 X 300mm。将光催化纳米Ti02浆体面板在养护室进行 养护7天，然后将纳米Ti02光催化浆体面板搁置于汽车尾气浓度较高的某高速公路收费站 路旁并在雨天及时对面板采取保护措施，防止面板表面的Ti0 2光催化降解汽车尾气所生成 的相关产物被雨水冲洗掉。记录纳米Ti02浆体面板置于高速公路收费站路旁的时间和天气 情况，如表1所示。
[0042]表1纳米Ti02i光催化面板搁置收费站期间天气情况表
[0043]
[0044] 8天后将编号为1-A1，1-A2两块面板取回试验室，测试光催化纳米Ti02浆体面板降 解汽车尾气所生成的硝酸根离子的含量。根据前期预备试验测得的喷洗光催化纳米Ti0 2浆 体面板最佳用水量为25ml。在对光催化纳米Ti02浆体面板喷洗之前，采用空白对照试验对 自来水中的硝酸根离子进行标定，确定喷洗用水中硝酸根离子的浓度为(2.840mg/l)。以自 来水作为喷洗用水，以喷雾的形式对面板表面的光催化反应物进行全面均匀的喷洗，并用 量筒收集喷洗液，当收集的喷洗液达到25ml时，停止喷洗。通过分光光度法，检测纳米Ti0 2 面板的喷洗液的硝酸根离子浓度，并减去自来水中的硝酸根离子的浓度，得到光催化纳米 Ti02浆体面板降解汽车尾气后的喷洗液中硝酸根离子的浓度为10.845mg/l。，进一步可以 推算纳米Ti0 2浆体面板对汽车尾气的降解量，除以面板置放在汽车尾气环境的时间和面板 的面积，得到单位时间、面积的纳米Ti0 2浆体面板对汽车尾气的降解效率。
[0045] 以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改 进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利 要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种用于测试纳米Ti〇2材料光催化降解汽车尾气性能的方法，其特征在于:包括如下 步骤： 第一步、将纳米Ti〇2、基体材料、分散剂与水以一定比例混合、搅拌，然后，将搅拌均匀的 浆体涂抹在面板表面或直接浇筑成面板； 第二步、将纳米Ti〇2浆体面板进行养护，然后，将所述面板置于高速公路或城市道路路 旁，或高速公路收费站等汽车尾气含量较高的环境中，并保证太阳光对试验面板的照射； 第三步、记录纳米Ti〇2浆体面板置于汽车尾气环境的时间和天气情况，定期将纳米Ti〇2 浆体面板取回试验室，用定量的蒸馏水或自来水进行喷洗，收集喷洗液，通过化学方法，检 测目标尚子的含量； 第四步、根据喷洗液中目标根离子的含量计算纳米Ti〇2浆体面板对汽车尾气的降解量， 除以面板置放在汽车尾气环境的时间和面板的面积，得到单位时间、面积的纳米Ti〇2浆体 面板对汽车尾气的降解效率。2. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02光催化材料降解汽车尾气性能的方法， 所述第一步中，首先，将占基体材料质量8 %~15 %的纳米Ti02、占基体材料质量0.24%~ 0.48 %的分散剂、占基体材料质量50 %的自来水或者蒸馏水混合;然后，先使用高速分散匀 质机对混合溶液高速剪切搅拌分散20~40min，再使用超声波清洗器对混合溶液超声分散 30min~60min;最后，在分散均勾的混合溶液中加入基体材料，使用搅拌机对混合溶液和基 体材料搅拌，将搅拌均匀的浆体涂抹在面板表面或直接浇筑面板。3. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述第一步中的基体材料为可负载纳米Ti〇2的水泥、沥青或砂衆，所述纳米Ti〇2材料也可以 直接喷洒在面板上、或将纳米Ti0 2材料的溶液涂抹在面板上或将纳米Ti02材料、基体材料、 分散剂与水搅拌后的浆体涂抹在面板表面。4. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述第二步中应对现场面板做防水保护，以防止面板表面的纳米Ti0 2光催化降解汽车尾气 所生成的产物被雨水冲洗掉。5. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述第三步中，将蒸馏水或自来水作为喷洗用水，并以喷雾的形式对面板表面的光催化反 应物进行全面均匀的喷洗。6. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述喷洗用水在进行第三步喷洗之前，需采用空白对照试验对蒸馏水或自来水中的目标离 子进行标定，以准确确定喷洗用水内目标离子的含量。7. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述第三步中，将所述试验面板整体倾斜放置在一引流槽中进行喷洗，所述引流槽倾斜设 置，在引流槽的低端放置量筒用于收集喷洗液。8. 根据权利要求1所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述第三步中采用定量的喷洗用水对面板表面进行喷洗，所述喷洗用水的量通过前期预备 试验确定。9. 根据权利要求8所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气性能的方法， 所述前期预备试验包括以下两部分： 第一部分、分别使用等体积差的喷洗用水对面板进行喷洗作业，对每次喷洗后喷洗液 中的目标离子含量进行化学测定，确定基于目标离子浓度或含量最大的最优喷洗用水量的 基本范围； 第二部分、在基本喷洗用水量范围内继续进行第一部分的喷洗作业，最后在喷洗用水 量的基本范围内精确确定喷洗面板最佳用水量量。10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于测试纳米Ti02材料光催化降解汽车尾气 性能的方法，所述目标离子为硝酸根离子。
【专利摘要】本发明公开了一种用于测试纳米TiO2材料光催化降解汽车尾气性能的方法，首先将纳米TiO2、基体材料、分散剂与水以一定比例混合、搅拌，然后，将搅拌均匀的浆体涂抹在面板表面或直接浇筑成面板；然后将面板置于汽车尾气含量较高的环境中，并保证太阳光对面板的照射；记录纳米TiO2浆体面板置于汽车尾气环境的时间和天气情况，一定时间后通过喷洗面板表面并收集喷洗液，通过化学方法，检测硝酸根离子的含量，并最终根据喷洗液中硝酸根离子的含量，计算单位时间、面积的纳米TiO2浆体面板对汽车尾气的降解效率。本发明测试结果更贴近实际，可信度高，试验过程简单、方便，成本低廉，相关检测结果可以为纳米TiO2浆体在降解汽车尾气中的大规模应用提供数据依据。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN105651943
【申请号】
【发明人】匡亚川, 张召环, 杨涛, 李超举, 汪亚
【申请人】中南大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月25日