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随着我国经济和工业的快速发展,汽车逐渐成为生活中一种必备的交通工具,给人类带来了出行方便,它的使用也蔓延到全国各地的各个城市,必然导致汽车尾气的剧增。汽车尾气对社会环境造成的危害主要有温室效应、酸雨、雾霾天气等,并且直接导致人身呼吸道疾病和一些致癌污染物等因素。汽车尾气给人类带来具有挑战性的环境污染及人身健康等问题,光靠大自然生态系统维护生态平衡是远远不够的,这些问题也引起了大量专家和环境保护局的重视。针对汽车尾气所带来的问题,国内外学者在降解汽车尾气方面做了大量的研究,主要在光催化剂种类的筛选、纳米光催化剂与粘结剂和添加剂所制备成的合成涂料、纳米TiO2光催化剂渗入沥青路面后的路用性能等方面进行了大量的研究工作,利用汽车尾气分析仪,探讨其影响结果。但纳米TiO2光触媒材料涂敷在透水沥青混合料表面后:对汽车尾气的降解作用没有深入的研究,同时其在路用性能和效能耐久性方面的研究较少。将硅丙乳液掺入到能够降解汽车尾气的光触媒材料中,因为硅丙乳液具有较强的粘结性,所以可借助强粘性使纳米TiO2光触媒材料涂覆于尾气产生较多的道路上。由于汽车尾气带来诸多的危害,而纳米TiO2光触媒材料可以降解汽车尾气,减少对人身的伤害,因此有必要开展此研究。本文针对以上问题,本文通过制备透水沥青混合料,并将纳米TiO2光触媒材料涂覆于沥青混合料表面,进行试验研究:(1)通过降解汽车尾气的降解效率、降解最佳时间,总结归纳得出纳米TiO2光触媒最佳比例、最佳涂覆量。(2)验证了纳米TiO2光触媒材料的路用性能。利用不涂敷纳米TiO2光触媒材料的透水沥青混合料与涂敷纳米TiO2光触媒材料的透水沥青混合料作比较,通过浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验、自动车辙试验等,其抗滑性能、渗透性能、抗堵塞性能及水稳定性均满足于道路规范要求。(3)设计了模拟降雨冲刷试验和轮胎碾压试验。探究纳米TiO2光触媒材料的效能耐久性。通过雨水冲刷试验前后,对同一试件进行尾气降解试验,探究降解效率前后变化;开展自动车辙试验来模拟轮胎对路面的碾压,并利用数码相机采集图片,将图片进行灰度处理,研究纳米TiO2光触媒材料的剥落比。结合雨水冲刷试验与轮胎碾压试验,结果表明纳米TiO2光触媒材料具有较好的效能耐久性,涂覆与沥青混合料路面后可长期发挥光催化作用。(4)揭示了纳米TiO2光触媒材料的效能耐久性和高效性。通过电子显微镜扫描分析、傅里叶红外光谱分析探究光触媒材料微观结构机理。通过烘干箱制备干燥的硅丙乳液与含有纳米TiO2的硅丙乳液,并对其进行红外光谱分析,验证硅丙乳液起到黏结的作用,对其化学性质不受影响;通过扫描电子显微镜分别对含有分散剂和不含分散剂的纳米TiO2光触媒材料进行分析。发现加入分散剂的纳米TiO2光触媒材料的分散性更均匀,而不含有分散剂的纳米TiO2光触媒材料出现凝聚状态。