基于EDTA-BiOBr分级微球结构的超双疏自清洁涂层在隧道NO光催化净化中的创新应用

针对隧道环境中NO污染严重且传统光催化涂层易污染失效的问题，研究团队通过EDTA调控合成空心BiOBr微球，结合环氧树脂(EP)和全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)构建超双疏(接触角水164.2°/油151.5°)光催化涂层。该涂层在可见光下NO降解率达61.2%，且经酸碱盐浸泡48小时后仍保持超双疏性，为隧道尾气治理提供了长效解决方案。

　　

隧道作为现代交通网络的枢纽，其半封闭结构导致NO浓度高达开放路段的5-8倍，严重威胁驾乘人员健康。传统TiO₂光催化涂层存在易污染、仅疏水等问题。长安大学材料科学与工程学院团队在《Surfaces and Interfaces》发表研究，通过EDTA辅助共沉淀法构建空心BiOBr微球，结合环氧树脂和PFDTES，采用逐层喷涂技术开发出兼具超双疏性和光催化功能的涂层。

关键技术包括：1) EDTA调控BiOBr空心微球合成；2) 层状喷涂工艺构建微纳米分级结构；3) 电化学阻抗谱(EIS)评估载流子分离效率；4) NO/NO₂在线监测系统验证降解性能。

【微形貌与化学成分】
XRD显示EDTA使BiOBr(110)晶面衍射峰增强，FTIR证实PFDTES成功接枝。SEM显示涂层表面呈现花椰菜状微纳结构，比表面积达48.6 m²/g。

【NO氧化性能】
可见光下BBr28样品NO降解率66%，NO₂转化率<5%。涂层FBBrE5降解效率61.2%，优于传统TiO₂涂层(42.3%)，归因于EDTA促进的电子-空穴分离。

【润湿性与耐久性】
水/油接触角达164.2°/151.5°，经10% NaCl/HCl/NaOH浸泡48小时后仍>150°。砂纸磨损测试后接触角仅下降7.3°，展现优异机械稳定性。

【结论与意义】
该研究首创将EDTA-BiOBr空心微球应用于隧道涂层，提出"光催化-超双疏协同"机制：1) 微纳结构捕获空气污染物；2) 超双疏表面使污染物易被雨水冲刷；3) BiOBr层状结构抑制电子-空穴复合。团队Huiyun Xia等指出，该涂层可延长隧道涂层寿命3倍以上，为复杂污染环境治理提供新范式。