隧道混凝土内壁TiO₂/C₃N₅自清洁涂层光催化降解一氧化氮的性能

摘要

[目的]隧道内汽车排放尾气中一氧化氮（NO）对环境的污染问题亟待解决。[方法]通过富氮氮化碳（C₃N₅）对TiO₂进行复合半导体改性，获得可见光响应良好的TiO₂/C₃N₅复合材料。以环氧树脂作为成膜基质，掺杂低表面能有机氟硅和高活性TiO₂/C₃N₅，制备了一种光催化自清洁涂料。将该涂料涂抹在混凝土表面，模拟隧道内场景，评价了涂层在可见光范围内光催化去除NO的性能，并考察了该涂层的自清洁性能和耐久性能。[结果]所制自清洁涂层的静态水和油接触角分别为159.9°和130.1°，具备良好的疏水和疏油性能。经历酸、碱、盐和水溶液浸泡，紫外光照射，或砂纸摩擦后，该涂层的静态水和油接触角仍分别大于150°和120°，显示出良好的耐久性能。可见光照射120 min内，涂层对NO的去除率达到了93.91%，且5次循环的稳定性良好。[结论]本文制备的自清洁涂层具备良好的耐久性和疏水疏油能力，可见光催化降解NO的能力优异，将其涂抹于隧道混凝土内壁，有助于解决隧道内NO污染问题。

关键词

二氧化钛 / 富氮氮化碳 / 复合材料 / 环氧 / 自清洁涂层 / 一氧化氮 / 光催化降解

基金资助

国家自然科学基金（51978437）