氢氧化钙沸石的设计及其对沥青VOCs的抑制

论文摘要

针对沥青加热、搅拌、摊铺和服役过程中持续挥发性有机化合物（VOCs）排放带来的环境污染以及对施工人员的健康威胁等问题,开展了沥青VOCs的抑制效果研究。通过对沥青VOCs抑制研究方法的调研和总结,明确了抑制沥青VOCs从源头控制的方法最为可行有效,故确立以具有优良孔道结构的沸石材料作为沥青VOCs抑制剂。基于VOCs吸附机理和水热合成法中氢氧化钙的掺入能够加速沸石晶体的生长并使表面更加粗糙的原理,设计合成了具有多孔吸附和内部结晶水挥发降低拌合温度双重功效的氢氧化钙沸石基沥青VOCs抑制剂。随后通过扫描电子显微镜（SEM）、热重（TG）测试,从抑制剂表面形貌、热重稳定性和沥青最佳拌和温度3个方面确定了用于沥青VOCs抑制的氢氧化钙沸石合成时所需的最佳铝钙比。沥青VOCs难收集,且目前中国沥青VOCs的定量分析仍处于探索阶段,故采用全封闭系统热裂解-气相色谱-质谱联用仪分析,减少收集沥青VOCs过程中由于环境因素造成的误差,并分别从裂化温度和裂化时间分析,开展氢氧化钙沸石对沥青VOCs抑制效果的研究。研究结果表明:铝钙比（物质的量比,下同）为1∶2的氢氧化钙沸石具有最佳的沥青VOCs抑制效果,此时氢氧化钙沸石对沥青VOCs的综合抑制效率可达37.18%;同时由于氢氧化钙沸石的吸附特性与催化特性的复合作用,导致不同温度及热裂解时间下,其对沥青VOCs的抑制效率不同。

论文目录

• 0 引 言
• 1 原材料与试验方案
•   1.1 原材料
•   1.2 试验设备
•   1.3 研究方案
•     1.3.1 氢氧化钙沸石的合成
•     1.3.2 改性沥青的制备
•       （1） 沥青样品备用。
•       （2） 预分散。
•       （3） 高速剪切。
•     1.3.3 沥青VOCs抑制效率分析
• 2 结果与讨论
•   2.1 沸石特性
•     2.1.1 物理特性
•     2.1.2 表面形貌特性
•     2.1.3 热重损失特性
•   2.2 沥青VOCs抑制效果
•     2.2.1 沥青VOCs定性半定量分析方法
•     2.2.2 温度对抑制效果的影响
•     2.2.3 热裂解时间对抑制效果的影响
• 3 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 肖月,常郗文,张晓珊,龙永双,崔培强,周厚贵

关键词: 道路工程,沥青,氢氧化钙沸石,热裂解气相色谱质谱分析,抑制效果

来源: 长安大学学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,葛洲坝武汉道路材料有限公司,中国能源建设股份有限公司

基金: 国家自然科学基金项目(51878526)

分类号: U414

DOI: 10.19721/j.cnki.1671-8879.2019.04.003

页码: 17-26

总页数: 10

文件大小: 3128K

下载量: 146