【摘 要】
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道路沥青在拌合、摊铺和服役过程中会释放出大量的有害烟气,对环境造成污染,对人体健康造成伤害,而随着沥青服役时间的延长,烟气的释放也会使沥青发生老化,出现离析、开裂等现象,缩短沥青的使用周期。目前,减少沥青烟气排放的方法之一,向沥青中添加抑烟除味剂,该方法工艺简单,效果持久。随着光催化材料在污染物治理方面的广泛应用,二氧化钛因具有无腐蚀性、无毒,不会造成二次污染,化学性质稳定受到青睐;石墨型氮化碳(
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道路沥青在拌合、摊铺和服役过程中会释放出大量的有害烟气,对环境造成污染,对人体健康造成伤害,而随着沥青服役时间的延长,烟气的释放也会使沥青发生老化,出现离析、开裂等现象,缩短沥青的使用周期。目前,减少沥青烟气排放的方法之一,向沥青中添加抑烟除味剂,该方法工艺简单,效果持久。随着光催化材料在污染物治理方面的广泛应用,二氧化钛因具有无腐蚀性、无毒,不会造成二次污染,化学性质稳定受到青睐;石墨型氮化碳(g-C3N4)作为一种不含金属的新型半导体光催化材料,因其独特可控的半导体能带结构多变的形貌,简单的合成工艺和优异的化学稳定性脱颖而出。论文选择了TiO2,SBS和H2O2为沥青抑烟除味剂的组分,分别考察了TiO2和SBS对沥青烟气的影响,Ti O2与SBS协同作用以及氧化剂加入量对臭味等级的影响,利用四组分分析,烟气成分的色谱分析以及热重分析对抑烟除味剂的作用机理进行探讨,最后对沥青的性能进行分析。结果表明,当Ti O2加入量为0.2%时,沥青烟气的排放减少百分之五十,SBS的加入量为1%时,即减少烟气排放又克服外掺剂对沥青性能损害的缺点,H2O2加入量0.2%时,烟气臭味等级降到零级;四组分分析发现,抑烟除味剂的加入使基质沥青的饱和分减少,胶质和沥青质增加,色谱分析发现稠环芳烃的含量较少,沥青的失重温度升高,抑烟除味剂能吸附沥青的轻组分,并在沥青中行成三维网络结构,Ti O2提高了90#沥青的抗紫外线老化性能和抗短期热氧老化性能。论文将g-C3N4添加在沥青中,考察了g-C3N4对沥青烟气排放量的影响,g-C3N4对沥青烟气组成的影响,并利用色谱对烟气的组成变化进行分析,红外光谱对芳香烃的结构进行测定,XRD对g-C3N4的晶格进行表征,热重分析以及扫描电镜等对g-C3N4的作用机理进行探讨,最后对沥青的性能进行分析。结果表明,添加0.5%的g-C3N4即对沥青烟气的释放具有良好的抑制作用;液相色谱和红外光谱分析表明,添加g-C3N4可以降低沥青烟气中PAHs含量,g-C3N4可以通过氢键和晶格能吸附沥青中的多环芳烃和长链烷烃;XRD分析表明,沥青中的g-C3N4结晶度略有降低,可能是沥青中的轻组分插入了g-C3N4的层状结构中;电镜及显微镜观察g-C3N4在沥青中加入量大于1%时发生团聚;通过与SBS改性道路沥青性能比较,加入g-C3N4后,沥青的路用性能符合道路沥青的标准要求。
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