CN101513536A - 一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂及其制备方法，本发明中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、氨基磺酸、碳酰胺、蒸馏水；本发明中采用的有机钛酸酯在一定的温度、时间、pH值条件下，通过筛选出的特殊催化剂和独特的有机/无机乳化分散稳定体系，直接合成了粒径在1～50nm之间的、稳定的纳米级二氧化钛微乳液。本发明能高效分解甲醛、杀灭病菌，保质期2年以上；使用方便，一次使用即可长期有效，对环境无污染；所用的原料、设备易采购，工艺简便易操作。

Description

一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于空气净化剂领域，具体地说是一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂及其制备方法。
背景技术
现代生活水平的提高带动了室内装修的普及，但随之而来的是装修材料带来了室内空气质量污染问题，据检测机构的检测结果统计，家庭污染中甲醛含量一般在0.15mg/m3～0.3mg/m3，最高可达0.81mg/m3，比国家标准高50％～200％，平均在0.2mg/m3。
目前室内空气净化有多种方法，包括单纯的香料掩盖法、利用活性碳等多孔性固体吸附剂的物理吸附法、臭氧分解法、光催化氧化分解法和利用绿色植物吸收的生物分解法。TiO2光催化材料的反应机理是：锐钛晶形的TiO2在光照下被激发产生空穴——电子对，移动到TiO2表面，与空气中的H2O、O2、OH-反应，生成·OH自由基，·OH可以氧化几乎全部有机物和部分无机物，最终将其分解为CO2和H2O等无害物质。而TiO2本身不参加反应，可长期有效，且TiO2不会发生光腐蚀，耐酸碱性好，化学性质稳定，对生物无毒性，因此最有应用潜力，市场前景广阔。
但是，纳米级二氧化钛粒径很小，目前用于纳米级空气净化剂的方法有如下缺点：大部分产品是先合成粉体再分散乳化，如此生产的产品既不稳定，效果也差；另一部分产品用直接合成法，但在催化剂选择上有缺陷，稳定性和除味效果差。因此，市场上需要一种工艺简单、性能稳定的纳米级空气净化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂及其制备方法，本发明中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、氨基磺酸、碳酰胺、蒸馏水；本发明能高效分解甲醛、杀灭病菌，保质期2年以上；使用方便，一次使用即可长期有效，对环境无污染；所用的原料、设备易采购，工艺简便易操作。
本发明的目的是由下述技术方案实现的：该净化剂中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、氨基磺酸、碳酰胺、蒸馏水，该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯 2～10
无水乙醇   5～25
硝酸       0.05～2
氨基磺酸   0.05～2
碳酰胺     0.05～3
蒸馏水     60～91；
该净化剂的制备方法中，步骤依次如下：
A.按照配制重量比将所述的钛酸四丁酯溶于无水乙醇，得到混合溶液A；
B.取上述配比中的所述的蒸馏水重量的30％-40％，向其中按配制重量比依次加入所述的硝酸、氨基磺酸、碳酰胺，得到混合溶液B；
C.将所述的混合溶液A和混合溶液B混合，使二者进行合成反应，得到半成品；
D.确定所述的半成品中无杂醇油后，将上述配比中剩余的蒸馏水加入该半成品中，得到母液；
E.向所述的母液中再加入蒸馏水，得到具有杀菌功能的纳米级空气净化剂；其中所述的母液和蒸馏水的体积比为1.5-5∶100；
本发明为透明均匀溶胶液；
本发明经X-射线衍射测定该颗粒粒径及晶型：其结构主要为纳米锐钛晶型，粒径在5-10nm；
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1.本发明中的有机钛酸酯在一定的温度、时间、pH值条件下，通过筛选出的特殊催化剂和独特的有机/无机乳化分散稳定体系，直接合成了粒径在1～50nm之间的、稳定的纳米级二氧化钛微乳液；
2.本发明在合成时加入高分子成分，可吸附部分有害气体，局部提高纳米TiO2表面的有害气体浓度，加速降解效率，能高效分解甲醛、杀灭病菌，保质期2年以上。
3.本发明使用方便，一次使用，可长期有效，且对环境无污染。
4.本发明所用的原料、设备易采购，工艺简便易操作。
具体实施方式
实施例1：
一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，该净化剂中含有的各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    2～10
无水乙醇      5～25
硝酸          0.05～2
氨基磺酸      0.05～2
碳酰胺        0.05～3
蒸馏水        60～91；
本实施例所用重量单位为千克，也可以为克；
本实施例中所述的各个组分均为化学纯级；
本实施例中所述的各组分均为市场上出售的常规产品；
在本实施例中，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂中的各组分可以在给出的配比范围内灵活组合，在此不一一枚举。
本实施例中选用的钛酸四丁酯，与水反应生成二氧化钛；
本实施例中选用的无水乙醇，能够调解钛酸四丁酯浓度，控制反应速度和生成物的粒径；
本实施例中选用的硝酸、氨基磺酸，调节体系、使生成物体系、粒径均匀稳定；
本实施例中选用的碳酰胺，使生成物物体系稳定，而且产品实际应用时可以吸附有害气体，提高纳米TiO2的降解效率。
本实施例中，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂24h对甲醛降解率达到90.14％、氨降解率达94.88％对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌杀灭率达100.00％。
实施例2：
本实施例是在实施例1基础上的优选方案，所用原料(组分)的品质与实施例1相同，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯        2
无水乙醇          5
硝酸              0.05
氨基磺酸          2
碳酰胺            0.10
蒸馏水            91；
本实施例所用重量单位为千克，也可以为克。
实施例3：
本实施例是在实施例1基础上的优选方案，所用原料(组分)的品质与实施例1相同，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    5
无水乙醇      15
硝酸          2
氨基磺酸      0.05
碳酰胺        1.5
蒸馏水        76.5；
本实施例所用重量单位为千克，也可以为克。
实施例4：
本实施例是在实施例1基础上的优选方案，所用原料(组分)的品质与实施例1相同，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯        5
无水乙醇          25
硝酸              1.5
氨基磺酸          1
碳酰胺            2
蒸馏水            65.5；
本实施例所用重量单位为千克，也可以为克。
实施例5：
本实施例是在实施例1基础上的优选方案，所用原料(组分)的品质与实施例1相同，所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯     5
无水乙醇       25
硝酸           2
氨基磺酸       0.8
碳酰胺         3
蒸馏水         64.2；
本实施例所用重量单位为千克，也可以为克。
实施例6：
本实施例为实施例1-5的制备方法。
一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂的制备方法，该净化剂中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、氨基磺酸、碳酰胺、蒸馏水；所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂的制备方法中，步骤依次如下：
A.按照配制重量比将所述的钛酸四丁酯溶于无水乙醇，避免所述的钛酸四丁酯与水蒸汽接触，得到混合溶液A；
B.取上述配比中的所述的蒸馏水重量的30％-40％，向其中按配制重量比依次加入所述的硝酸、氨基磺酸、碳酰胺，得到混合溶液B；所述的B组分的制备在反应釜中进行，所述的混合采用的设备为搅拌器，温度为60±3℃；
C.将所述的混合溶液A和混合溶液B混合，使二者进行合成反应，得到半成品；
所述的混合的过程为：将所述的A组分在压缩空气压力下，在30±5分钟内加入到装有B组分反应釜中，该反应釜控制温度稳定在60±3℃；所述的合成反应的时间为8小时，在该合成反应的过程中应持续搅拌处理；
D.确定所述的半成品中无杂醇油后，将上述配比中剩余的蒸馏水加入该半成品中，得到母液；
确定所述的半成品中无杂醇油的方法为：取10-50ml半成品，静置18-24小时后，观察液体表面，如液体表面上无油层，则为合格；
E.向所述的母液中再加入蒸馏水，得到具有杀菌功能的纳米级空气净化剂；其中所述的母液和蒸馏水的体积比为1.5-5∶100；
将该净化剂经计量灌装、密封、贴标、打号检验合格即得成品。

Claims (6)

1.一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，其特征在于：该净化剂中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、碳酰胺、蒸馏水；该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    2～10
无水乙醇      5～25
硝酸          0.05～2
氨基磺酸      0.05～2
碳酰胺        0.05～3
蒸馏水        60～91。
2.根据权利要求1所述的一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，其特征在于：该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    2
无水乙醇      5
硝酸          0.05
氨基磺酸      2
碳酰胺        0.10
蒸馏水        91。
3.根据权利要求1所述的一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，其特征在于：该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    5
无水乙醇      15
硝酸          2
氨基磺酸      0.05
碳酰胺        1.5
蒸馏水       76.5。
4.根据权利要求1所述的一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，其特征在于：该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯   5
无水乙醇     25
硝酸         1.5
氨基磺酸    1
碳酰胺      2
蒸馏水      65.5。
5.根据权利要求1所述的一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂，其特征在于：该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯  5
无水乙醇    25
硝酸        2
氨基磺酸    0.8
碳酰胺      3
蒸馏水      64.2。
6.一种具有杀菌功能的纳米级空气净化剂的制备方法，其特征在于：该净化剂中含有钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸、碳酰胺、蒸馏水；该净化剂中各组分的重量比为：
钛酸四丁酯    2～10
无水乙醇      5～25
硝酸          0.05～2
氨基磺酸      0.05～2
碳酰胺        0.05～3
蒸馏水        60～91；
所述的具有杀菌功能的纳米级空气净化剂的制备方法中，步骤依次如下：
A.按照配制重量比将所述的钛酸四丁酯溶于无水乙醇，得到混合溶液A；
B.取上述配比中的所述的蒸馏水重量的30％-40％，向其中按配制重量比依次加入所述的硝酸，得到混合溶液B；
C.将所述的混合溶液A和混合溶液B混合，使二者进行合成反应，得到半成品；
D.确定所述的半成品中无杂醇油后，将上述配比中剩余的蒸馏水加入该半成品中，得到母液；
E.向所述的母液中再加入蒸馏水，得到具有杀菌功能的纳米级空气净化剂；其中所述的母液和蒸馏水的体积比为1.5-5∶100。
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