新型二氧化钛屋顶瓷砖涂层去除引起烟雾的氮氧化物

河畔布恩斯工程学院的一支加利福尼亚大学的团队创建了一个屋顶瓷砖涂料,当应用于平均大小的住宅屋顶时,每年与汽车驾驶的11,000英里相同数量的烟雾引起的氮氧化物。

在左侧,两个瓷砖涂有二氧化钛混合物。在右边,未涂层的瓷砖。顶部是带有二氧化钛的市售瓷砖。

如果将一百万个屋顶上的瓷砖与二氧化钛混合物涂覆,则每天将消除21吨氮氧化物。他们还计算出足够的二氧化钛的价格仅为5美元,可以覆盖平均大小的住宅屋顶。

这将在南加州产生重大影响,在南加州,每天在南海岸空气质量管理区的覆盖范围内发射500吨氮氧化物,其中包括橙县和洛杉矶,河滨和圣贝纳迪诺县的城市地区。

上个月,加州大学河滨加州大学(UC Riverside)团队 - 卡洛斯·埃斯皮诺萨(Carlos Espinoza),路易斯·兰开斯特(LouisLancas特。

去年从事该项目的UC河滨学生团队获得了15,000美元的奖金,作为EPA P3(人,繁荣和地球)比赛的第一阶段冠军。该团队由William Lichtenberg,Duc Nguyen,Calvin Cao,Vincent Chen和Espinoza(当时是UC Riverside的研究生)组成。

化学与环境工程学教授David Cocker和Bourns工程学院的讲师Kawai Tam向两支球队提供了建议。

当某些燃料在高温下燃烧时,会形成氮氧化物。然后在存在阳光下,氮氧化物与挥发性有机化合物反应以产生烟雾。

目前,市场上还有其他屋顶瓷砖有助于减少氮氧化物的污染。但是,关于声称减少烟雾的声明的数据很少。

学生们着手改变这一点。他们覆盖了两个相同的现成的粘土瓷砖,上面有不同量的二氧化钛,这是从油漆到食物再到化妆品的所有食物中的常见化合物。然后将瓷砖放在一个微型大气室内,学生们用木材,特氟龙和PVC管道建造。

腔室连接到氮氧化物的来源和读取氮氧化物浓度的装置。他们使用紫外线来模拟阳光,从而激活二氧化钛,并使其能够分解氮氧化物。

他们发现二氧化钛涂层瓷砖在88%至97%的氮氧化物之间去除。他们还发现,当使用不同量的涂层时,除了二氧化钛涂层的12倍,氮氧化物的去除量没有太大差异。没有太大的差异,因为表面积而不是涂层的量是重要的因素。

当前的学生团队将于6月毕业,希望有一个新的学生团队继续进行该项目并测试其他变量。

例如,他们想看看当他们将二氧化钛添加到外部油漆中时会发生什么。他们还在考虑将涂层涂在高速公路上的混凝土,墙壁或隔板上。其他问题包括涂层在应用时会持续多长时间,以及改变涂层的颜色(目前为白色)会有什么影响。

资源:http://www.ucr.edu/

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