CN103339068A - 可控释放芳香剂和灭菌剂的无机凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包含硅醇盐或胶态氧化硅、挥发性或气态芳香剂和/或灭菌剂、水、酸或碱催化剂、水溶性溶剂以及其它挥发性组分和添加剂（可选）的空气清新剂或空气灭菌剂凝胶组合物及其制备方法。由此制备的凝胶外观透明或呈现彩色、织构均一、结构软硬可调；包含0-85体积%的挥发性或气态组分（芳香剂和油）和/或0-8000ppm的灭菌剂，通过控制容器的形状和开口，芳香剂和灭菌剂组分可以在室温室压下稳定释放；可以添加植物或塑料装饰品来美化凝胶外观；本发明涉及的空气清新剂或空气灭菌剂凝胶制备方法简单、能耗低。

Description

可控释放芳香剂和灭菌剂的无机凝胶
技术领域
本发明涉及适用于凝胶状空气清新剂和灭菌剂中的组合物及其制备方法。本发明特别涉及用于空气清新和灭菌的凝胶组合物，其包含：芳香剂和灭菌剂成分，以及能实现它们的可控释放的无机氧化硅凝胶基体。
背景技术
空气清新剂是一类可以在空气中释放所需香味的产品（诸如芳香剂、香水或除味剂），它们能够产生令人愉悦的气味或者掩盖异味。它们经常被使用于诸如汽车或室内等密闭空间，在室内，它们常常被应用于那些有可能产生异味的场所，诸如浴室、厨房、卧室、起居室等。
为了防止溢出或泄露，空气清新剂有时被加工为糊状或胶体状。市场上大部分的空气清新剂凝胶产品是包含芳香剂（挥发性油状组分）的水基胶态凝胶体系，它们的主要成分包括芳香剂、表面活性剂和共溶剂等，其中水、胶凝剂和交联剂在这些水基凝胶中的比例达到80重量%，或者更通常为90重量%以上（例如美国专利申请2005/0037080）。典型的胶凝剂包括卡拉胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素（CMC）、明胶或植物凝胶等，在实际应用中，交联剂和胶凝剂相互作用形成凝胶骨架，来固载大量的水基介质。
在当前产品中，典型的芳香剂是由多种挥发性芳香化合物构成的复杂混合物，它们在空气清新剂凝胶中的量介于1重量%-10重量%（例如，参见美国专利申请2005/0037080）。前调（芳香剂挥发性最强的组分）给予使用者清新的第一感觉，中调和后调则包含较少的挥发性组分，在整个凝胶寿命过程中提供长时间的持续香味，这样，对于芳香凝胶来说，芳香剂在使用过程中的相对稳定释放是一个重要的问题。
表面活性剂的添加使得油状的芳香剂乳液化为精细的液滴，一般来说，能够提供好的活性和凝胶透明度的非离子型表面活性剂是优选的方案。常用的非离子型表面活性剂包括乙氧基化烷基酚、壬基酚、乙氧基化醇等（美国专利6,071,506）。芳香剂和表面活性剂的量也常常影响到凝胶的透明度。
不充分的乳液化常常导致相分离的出现，进而使得凝胶不透明或出现云状物，影响凝胶的外观。在芳香剂含量较高的情况下，相分离问题更为严重，虽然增加表面活性剂浓度可能减少或消除相分离问题，但对芳香剂的分散则产生不利的影响，此外，在较低温度下，由于油水微乳液的破乳，由特定比例的芳香剂和表面活性剂构成的凝胶中常常出现云状物（美国专利6,071,506）。在芳香剂含量较低的情况下，明显不利之处在于需要使用大量的凝胶来维持足够的香味，所以，商品的芳香凝胶包装常介于50g至250g之间，大多为100g-200g（美国专利申请2005/0274817）。
用在商品的凝胶中的典型共溶剂是水溶性化合物，它们能够增强芳香剂在凝胶基体中的分散，调节芳香剂向外界空气中的释放速率以及改善芳香剂释放过程的稳定性。常见的共溶剂是（例如）一缩二丙二醇、丙二醇、其他二醇醚、十四酸异丙酯、邻苯二甲酸二乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、三乙酸甘油酯、乙醇、异丙醇等。
现有工艺中的许多凝胶组合物和制备方法存在着一些问题：i)透明度差，由于水基组分和油状芳香剂的相分离导致的不透明和云状物；ii)芳香剂含量较低，一般为凝胶组合物的1重量%–10重量%；iii)凝胶强度差，芳香剂、表面活性剂、共溶剂和交联剂间的相互作用决定了凝胶强度；iv)难以实现稳定的释放；v)加工过程需要加热以促进分散，典型的制备温度为50℃至80℃，部分组分出现挥发损失、能源消耗量大；vi)成本高，昂贵的胶凝剂、交联剂和表面活性剂增加了制备成本；vii)过程复杂，多种凝胶组分之间的相互作用使得凝胶性质难以控制。
几种方法已经被采用去解决与空气清新剂凝胶的制备和性质相关的问题。其中一些方法解决了透明凝胶的制备问题，这种透明凝胶因其美感而受到使用者的青睐。美国专利5,750,498采用从牛骨、牛皮、猪皮或类似材料中获得的明胶，在加入谷氨酰胺转氨酶后，明胶中的蛋白质相互交联形成透明凝胶；美国专利6,071,506利用修饰的多糖胶凝剂和阳离子交联剂（诸如柠檬酸钾）等组分制备了另一种透明凝胶组合物；美国专利申请2002/0039566则报道了在没有交联剂或螯合剂的情况下，利用多糖胶凝剂制备透明凝胶的方法。然而，在这些水基凝胶中，芳香剂的负载量较低，一般介于1重量%-15重量%之间，优选方案低于10重量%。另外，制备过程中需要加热凝胶组合物至50℃至80℃使得芳香剂和其它油状组分更好的乳液化。
无水凝胶能够明显增强芳香剂在凝胶基体中的分散性能，这样可以在凝胶中达到更高的芳香剂负载量。例如，美国专利申请2005/0274817制备了包含3重量%–80重量%的芳香剂的无水凝胶。首先制备香水和纤维素酯（诸如乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素）的混合物，在60℃至100℃下强力搅拌此混合物得到透明的粘液，透明的粘液冷却后形成芳香剂凝胶。然而，纤维素酯的种类和不同组分的浓度需要严格的挑选和控制，才能得到透明或包含少许云状物的凝胶，否则将出现纤维素酯分散不好或冷却时液体混合物不固化的情况。
美国专利申请2005/0037080报道了在不加热的情况下制备水基芳香剂凝胶的方法。凝胶基聚合物、其它聚合物、胶凝剂、芳香剂、表面活性剂和水在高速搅拌下混合，以分散芳香剂进入水相，随后向混合物中加入pH调节剂（诸如葡萄糖内脂），去诱导凝胶基聚合物交联并形成凝胶。然而，此种凝胶中芳香剂含量仅有0.5重量%–10重量%，凝胶透明度则介于半透明和透明之间。
灭菌剂被广泛应用于医院、牙科诊所、厨房和浴室等场所，去灭活传染性微生物，较液体灭菌剂更为有效和使用简便的气态灭菌剂（诸如二氧化硫、乙二醛、碘、氯气、丙二醛和氨气）已为人们所熟知。美国专利4,717,544利用固态醛类聚合物可以发生热解聚的特点，采用聚戊二醛来缓慢释放气体单体以实现灭菌的目的；美国专利4,883,828从液体灭菌剂制备了高附着力和抗水的聚合物膜，由该种聚合物膜处理的表面展示了长效的灭菌性能；美国专利申请2006/0094629报道了一种包含灭菌剂、表面活性剂和溶剂等组分的清洁剂。然而，到目前为止，研发一种高效、经济的方法以实现安全气态灭菌剂的可控释放，仍然存在着很大的技术挑战。
硅醇盐可以和水反应，水解形成硅羟基，硅羟基之间或与未水解的硅醇盐的进一步反应，将在液相中形成三维的氧化硅网络，此外，胶态氧化硅悬浮液也能通过缩聚反应形成三维的凝胶骨架。目前，此类无机氧化硅凝胶或胶态氧化硅悬浮液还没有被应用于空气清新剂和空气灭菌剂中。
发明内容
本发明涉及用于空气清新剂凝胶或空气灭菌剂凝胶的组合物以及它们的制备方法。由所述组合物形成的凝胶能够释放挥发性材料（诸如芳香油、芳香剂溶液、气态灭菌剂、除味剂、杀虫剂等）进入外界空气中，并且避免了上述现有工艺中存在的不利问题。
因此，在一个方面，本发明提供了一种用于空气清新剂或空气灭菌剂的凝胶组合物，其包含：硅醇盐或胶态氧化硅，挥发性芳香剂和/或气态灭菌剂，水和/或水溶液（包含酸性或碱性催化剂），水溶性溶剂以及可任选的其它挥发性组分和/或添加剂。
在一个实施例中，凝胶组合物具有含量为约5体积%–50体积%的硅醇盐或胶态氧化硅、含量为约0–85体积%的芳香剂和其它挥发性组分、含量为约0–8000ppm的气态灭菌剂以及含量为1体积%–50体积%的水或水溶液。在所有的实施例中，凝胶组合物包含芳香剂和气态灭菌剂中的至少一种。
在另一个实施例中，凝胶组合物中包含均匀混合的硅醇盐或胶态氧化硅、挥发性或气态芳香剂和/或灭菌剂以及其它挥发性组分、水溶液和水溶性溶剂。凝胶外观均一透明，结构中没有任何肉眼可见的不均匀区域（诸如固体颗粒、油滴或空气泡），其骨架软硬可调。
在另一个实施例中，凝胶组合物能够连续数月以相对稳定的速率释放芳香剂和/或灭菌剂进入外界环境中。凝胶组合物可以包括悬浮于其中的植物或塑料装饰品，以满足消费者的审美心理。
另一方面，本发明提供了一种简单的空气清新剂凝胶组合物的制备方法：首先制备氧化硅溶胶；向氧化硅溶胶中添加水溶性溶剂形成均一的混合物；进一步添加芳香剂和其它挥发性组分形成均一的混合物；添加碱性水溶液以制备芳香剂溶液；转移得到的芳香剂溶液进入透明容器；向容器中的芳香剂溶液加入植物或塑料装饰品。
另一方面，本发明提供了一种灭菌剂凝胶的制备方法：首先制备胶态氧化硅悬浮液；向胶态氧化硅悬浮液中加入盐和酸等反应物以通过化学和电化学反应来产生气态灭菌剂；转移得到的悬浮液进入透明容器；可任选地向容器中的灭菌剂溶液加入植物或塑料装饰品。
附图说明
下面将参照附图更详细地描述各种实施例。
图1显示了样品D的姜花油凝胶。
图2展示了姜花油和正硅酸乙酯含量对凝胶透明度的影响。
图3展示了水溶性溶剂对凝胶透明度的影响。
图4展示了水溶性溶剂对使用过程中凝胶失重的影响。
图5展示了水溶性溶剂（一缩二丙二醇和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇）的比例对使用过程中凝胶失重的影响。
图6显示了具有悬浮叶片的姜花油凝胶。
图7显示了具有悬浮“幸运星”（塑料装饰）的姜花油凝胶。
图8显示了具有悬浮塑像（塑料装饰）的姜花油凝胶。
图9(a)-9(d)显示了不同颜色的桉树油凝胶：图9(a)和图9(b)中分别是样品M和样品O，图9(c)中是样品S（左侧）和样品R（右侧），它们的颜色来自于酸绿，图9(d)中是大尺寸桉树油凝胶（样品V），其颜色来自于食用色素。
图10展示了在室温下暴露于空气中的不同桉树油凝胶的释放曲线。
图11显示桉树油凝胶（含有食用色素的大尺寸样品V）能够在密封状态下稳定储存3个月以上。
图12显示了松树油凝胶（含有250ppm酸绿）和茶树油凝胶（含有50ppm酸绿）。
图13显示了二氧化氯凝胶（左：样品Z1，右：样品Z2）。
图14(a)-14(d)显示了在室温下暴露于空气中不同时间的二氧化氯凝胶。14(a)：样品Z3（左，3小时），样品Z4（右，2小时）；14(b)：样品Z3（左，15.5小时），样品Z4（右，14.5小时）；14(c)：样品Z3（左，57.5小时），样品Z4（右，56.5小时）；14(d)：样品Z3（左，221.5小时），样品Z4（右，220.5小时）。
图15展示了在室温下暴露于空气中不同时间的二氧化氯凝胶的紫外-可见光谱。
图16展示了内嵌电极的二氧化氯凝胶的示意图，该凝胶能够实现灭菌剂二氧化氯的可控释放。
具体实施方式
定义
下述定义用于理解本发明和建立权利要求。
除非特别说明，否则本发明中单数形式的“一个”也包括复数含义。
说明书和权利要求书中的“凝胶组合物”既可以指初始的混合体系（它的粘度将随着时间推移而逐渐增加，并在特定的时间内转化为空气清新剂或空气灭菌剂凝胶），也可以指最终的空气清新剂或空气灭菌剂凝胶。因此，术语“用于空气清新剂或灭菌剂凝胶的组合物”可以理解为此处所使用的空气清新剂或灭菌剂的凝胶组合物。
本发明中“气态灭菌剂”既可以指自身为气态的灭菌剂，也可以指能够通过电化学反应产生气态灭菌剂的其它类型灭菌组分。
本发明中“氧化硅溶胶”可以包括由硅醇盐和酸性或碱性催化剂的水溶液构成的反应混合物。
本发明中“芳香剂”可以包括单一芳香组分以及多种芳香组分的混合物。
除非特别说明，否则本发明中的技术和科学术语含义与本领域技术人员普遍认可的含义一致。
为了更好地理解本发明内容且不限于本发明内容，除非特别说明，否则本发明中包括数量、百分比和比例在内的所有数字为近似值，根据对应参数的性质并基于常规的有效数字取舍原则，从实验数据中获得这些近似值。
凝胶组合物
凝胶的结构/骨架是由氧化硅溶胶构成的无机氧化硅网络，这里的氧化硅溶胶可通过水解硅醇盐制备，也可以是一种胶态氧化硅悬浮液。进一步的缩聚反应使得氧化硅溶胶增长、聚集和交联，在一段时间后，氧化硅网络的扩展将使得整个溶胶体系固化。
本发明使用本领域中的方法制备的或商品的硅醇盐，硅醇盐包括但不限于正硅酸乙酯（TEOS）、正硅酸甲酯（TMOS）和正硅酸丙酯（TPOS），考虑到材料成本和反应性质，正硅酸乙酯是优选的硅醇盐。硅醇盐与水通过水解反应生成氢氧化硅，氢氧化硅之间或与未水解的硅醇盐通过缩聚反应在液态介质中构成三维氧化硅网络，同时释放水和/或醇分子。液态介质可以是水、醇和其它水溶性溶剂，其中存在的酸或碱可以加速上述的水解和缩聚过程。在合适的条件下，由此得到的无机氧化硅基体可以是透明的固载有液态介质的自担载凝胶。
本发明采用本领域已知的方法（例如，参见美国专利4,927,750和6,015,843）制备的或商品的胶态氧化硅悬浮液。胶态氧化硅悬浮液包括但不限于Aldrich公司的
Figure BDA00003419992400071
（含有40重量%氧化硅的水悬浮液）、（含有30重量%氧化硅的水悬浮液）和（含有40重量%氧化硅的水悬浮液），其中
Figure BDA00003419992400075
Figure BDA00003419992400074
是优选的方案。
酸或碱能够加快硅醇盐的水解和缩聚过程，任何可以作为硅醇盐水解催化剂的酸或碱都可用于本发明的凝胶组合物。酸包括但不限于盐酸、硝酸、柠檬酸等，碱包括但不限于氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碱稳定的胶态氧化硅悬浮液等。
升高温度也可以加速水解和缩聚反应。在本发明的实施例中，氧化硅溶胶的制备温度介于30℃至50℃，反应时间为1至5小时。温度高于50℃和过长的反应时间可能产生过于粘稠的氧化硅溶胶，甚至导致凝胶出现，不利于后续的制备过程。
挥发性的芳香剂和/或气态灭菌剂和/或其它挥发性组分（诸如除味剂、精油、挥发性的驱虫剂以及它们的组合）都可以作为凝胶组分。挥发性组分也包括香料原材料、除味剂、气味消减剂、挥发性灭菌剂和它们的组合。
挥发性芳香剂和/或其它挥发性组分在凝胶组合物中的含量为0–85体积%，优选的含量为50体积%–70体积%，更优选的含量为8体积%–35体积%，其它挥发性组分的含量为0–10体积%。气态灭菌剂在凝胶中的含量为0–8000ppm，优选的含量为800ppm–2000ppm。在所有的实施例中，凝胶组合物包含挥发性芳香剂和气态灭菌剂中的至少一种。
任何可用于空气清新剂中的挥发性芳香剂都可以应用于本发明。芳香剂包括但不限于在（例如）下列文献中使用的组分：S.Arctander,Perfume and Flavor Materials（香水和香料），第I卷和第II卷，Monclair,N.N.，1969；Selbstverlag or K.Bauer，D.Garbe和H.Surburg，Common Fragrances and Flavor Materials（常见芳香剂和香料），第三版，Wiley-VCH，WEinheim，1997；美国专利7,235,261，这些文献的全部内容均并入本文中。本发明的实施例中的芳香剂包括姜花油（Goil）、桉树油（Eoil）、松树油（Poil）、茶树油（Toil）、柠檬油（Loil）或上述两种或更多种芳香剂的组合。
凝胶组合物中的气态灭菌剂通过反应物产生。气态灭菌剂包括但不限于二氧化硫、乙二醛、碘、氯气、丙二醛和氨气。在一个实施例中，本发明使用亚氯酸钠作为反应物来产生气态灭菌剂二氧化氯（ClO2）。
水溶性（水混溶性）溶剂可与氧化硅水溶胶和油性挥发性组分（包括芳香剂和由凝胶组合物原位产生的灭菌剂）相混溶。这些溶剂可以阻止油-水相分离的产生，而现有技术中使用的微乳液很难完全解决油-水相分离的问题。水溶性溶剂包括但不限于丙二醇、一缩二丙二醇、一缩二丙二醇甲醚、十四酸异丙酯、邻苯二甲酸二乙酯、三乙酸甘油酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、苯甲酸芐酯、聚乙二醇400、丙三醇、乙二醇、苯甲醇、乙醇、异丙醇等。在一个实施例中，凝胶组合物包含一种水溶性溶剂或者两种或更多种水溶性溶剂的组合。
其它添加剂可以用来作为凝胶的装饰品。在一个实施例中，染料被加入到含有芳香剂的凝胶制品中来制备彩色芳香剂凝胶。在另一个实施例中，可以使用植物或塑料装饰品来满足消费者对凝胶的审美需求。图6、7和8分别显示了具有悬浮叶片、“幸运星”（塑料装饰）和塑像（塑料装饰）的姜花油凝胶。
防腐剂或杀菌剂可以被加入到凝胶组合物中，来阻止由于微生物或霉菌在凝胶中的滋生而产生的酸味或其它令人不适的气味。
由所述组合物制得的凝胶与普通的玻璃和塑料有良好的相容性。它可以被包装于具有适当形状的透明的玻璃和塑料容器中，而容器的大小和形状没有特别的限制。注入到容器中的芳香剂或灭菌剂溶液在近室温条件下转化为均匀的凝胶。
凝胶在一个月或几个月内以稳定的速度释放（控制释放）芳香剂，芳香剂的释放过程可以通过调节容器开口来控制。在凝胶中原位产生的气态灭菌剂在氧化硅凝胶基体内通过扩散过程来释放。
芳香剂凝胶能够在密封条件下稳定储存几个月。凝胶有良好的弹性，能够抵御超过25%的受力形变。凝胶组合物具有低毒、低可燃性的特点，可以应用于家居或其它密闭空间。
凝胶制备
强力搅拌硅醇盐与水或酸性水溶液的混合物10至30分钟得到均一澄清的溶液。为了加速硅醇盐的水解过程，溶液可以在30℃至50℃下加热1至5小时，然后冷却至室温得到氧化硅溶胶。较低的反应温度使得该制备过程相对简单、低能耗和低成本。
搅拌混合氧化硅溶胶和水溶性溶剂5至15分钟得到均一澄清的溶液。在强力搅拌下添加芳香剂和其它挥发性组分进入上述的溶液，继续搅拌约5至20分钟得到均一澄清的溶液。随后，在强力搅拌下加入碱性水溶液，继续搅拌10至30分钟得到均一澄清的芳香剂溶液。
将芳香剂溶液注入透明的容器并密封以防止挥发性组分的流失。芳香剂溶液随着时间的推移逐渐变得粘稠，最终转化为透明的芳香剂凝胶。
对于具有植物或塑料装饰品的芳香剂凝胶的制备，先用芳香剂溶液填充部分容器。一段时间后，芳香剂溶液的粘度增加到足以支撑装饰品时，将植物或塑料装饰品放入，随后注入更多的芳香剂溶液淹没装饰品至合适高度。容器的初始填充度大约为1/3至3/4，这取决于容器中的植物和塑料装饰品的位置；芳香剂溶液粘度变化所需的时间则取决于装饰品和凝胶组分的相对比重；如有必要，植物需要经过漂白、冷冻干燥、添加涂层等预处理步骤后再加入凝胶组合物中。
可以采用任何合理尺寸的容器来包装上述凝胶，以符合商业需要。优选的容器应该是透明的，以便于观察凝胶和其中的固体装饰品，虽然其它类型的透明容器也能达到所需的效果，玻璃是优选的容器材质。
在制备灭菌剂凝胶时，酸不但催化胶态氧化硅悬浮液（例如
Figure BDA00003419992400101
）的缩聚过程以形成凝胶骨架，而且与溶解在胶态氧化硅悬浮液中的盐（例如亚氯酸钠）反应，以产生气态灭菌剂（例如二氧化氯）。除了化学反应外，气态灭菌剂也可以通过电解反应来产生，电解反应需要在凝胶容器中装备合适的装置（例如装备有两个电极的容器）。如有需要，凝胶组合物中可以包含其它添加剂（例如稳定剂）。
凝胶透明度
凝胶透明度的定量测试基于根据上述方法制得的凝胶产品对可见光的透过率，具体而言：i)将芳香剂溶液注入一次性的塑料比色皿（1cm×1cm×4cm），用parafilm封口膜密封比色皿；ii)待芳香剂溶液凝胶后，放置比色皿于紫外-可见光谱仪中（Ultrospec/4300pro），利用空比色皿作参比样品，记录凝胶对430nm至800nm的可见光的透过率。
图1是典型的姜花油凝胶（实施例4中的样品D）的照片，它外观均一透明，呈现出所用芳香剂（姜花油）的黄色。图2展示了姜花油和正硅酸乙酯含量对凝胶透明度的影响，由于姜花油对波长小于500nm的可见光的吸收，在此范围内的透过率较低，其它范围的可见光很容易穿透凝胶基体，姜花油和正硅酸乙酯的含量对透过率没有影响。图3展示了水溶性溶剂对凝胶透明度的影响，所有的凝胶都具有良好的透明度，水溶性溶剂对凝胶的透明度影响很小。图13显示了具有低二氧化氯含量的二氧化氯凝胶，它们在室温暴露于空气中后，在释放过程中能够保持原有的形貌，没有可见的气泡出现。图14(a)-14(d)显示了在室温暴露于空气中不同时间的二氧化氯凝胶，在几个小时后，凝胶中出现了许多孔洞，那暗示着大量的二氧化氯的释放。在释放二氧化氯大约9天后，凝胶由黄色转化为无色。图16展示了内嵌电极的二氧化氯灭菌剂凝胶的示意图，它能够产生所需的二氧化氯灭菌剂。
凝胶强度
凝胶强度的测量如下：i)在塑料注射器中制备圆柱体凝胶样品，凝胶体积为4ml，直径为2cm；ii)凝胶样品从塑料注射器中取出后，被放置在INSTRON5567拉伸/压缩测试仪的水平样品台上；iii)通过以1mm/秒的速度下降的样品头对凝胶样品施加作用力，以凝胶破裂时的作用力来确定凝胶强度。凝胶弹性则根据凝胶开始破裂时的高度和原始高度的比值来计算。
失重测试
确定凝胶使用过程中的失重：i)在直径为约2cm且容积为10ml的玻璃烧杯中制备体积为4ml的凝胶样品；ii)烧杯被放置于通风良好处（例如通风橱中）；iii)在室温下（大约20℃至25℃）监测凝胶样品的失重过程。
图4展示了水溶性溶剂对使用过程中样品失重的影响，在大约12天的释放时间内，失重速率基本保持恒定，并随着溶剂挥发性的增强而增加。图5显示利用具有不同挥发性的水溶性溶剂的组合，凝胶样品的失重过程可以被减缓，从而在不改变容器结构设计的前提下，实现对凝胶组分蒸发过程的控制。图10展示了在室温下暴露于空气中的不同桉树油凝胶的释放过程，在释放过程中，样品T、U和V的重量逐渐趋向于恒定，33天后其重量分别是原始重量的约66%、71%和75%。
紫外-可见光谱
根据上述方法制备的灭菌剂凝胶的紫外-可见光谱测定如下：i)二氧化氯凝胶被固定在两片直径为3cm的石英片之间；ii)二氧化氯凝胶和石英片被放置在紫外-可见光谱仪（Perkin-Elmer Lambda20）中，记录不同释放时间后的从190nm至1100nm波长范围内的紫外-可见光谱，使用纯氧化硅凝胶作为参比样品。
图15展示在室温下暴露于空气中的二氧化氯灭菌剂凝胶在不同时间的紫外-可见光谱。在释放过程开始约6小时后，从凝胶样品的紫外-可见光谱中只能观察到很弱的二氧化氯吸收峰，二氧化氯检测器显示此时释放的二氧化氯浓度高于5ppm，凝胶样品可以在超过一个月的时间内，持续向外界空气中释放这样高浓度的二氧化氯。
实施例
以下是本发明的实施例
实施例1
TEOS-5-DPG-Goil-70
（样品A，TEOS：5体积%，溶剂：DPG，芳香剂：70体积%）
5ml的正硅酸乙酯与1.6ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入21.9ml的一缩二丙二醇（DPG）和70ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.4ml的氨水（1.39M）和1.2ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在两天内转化成凝胶。
实施例2
TEOS-5-DPG-Goil-80
（样品B，TEOS：5体积%，溶剂：DPG，芳香剂：80体积%）
5ml的正硅酸乙酯与1.6ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入11.8ml的一缩二丙二醇和80ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.4ml的氨水（1.39M）和1.2ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例3
TEOS-10-DPG-Goil-70
（样品C，TEOS：10体积%，溶剂：DPG，芳香剂：70体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入13.6ml的一缩二丙二醇和70ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例4
TEOS-10-DPG-Goil-60
（样品D，TEOS：10体积%，溶剂：DPG，芳香剂：60体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入23.6ml的一缩二丙二醇和60ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例5
TEOS-10-DPG-Goil-80
（样品E，TEOS：10体积%,溶剂：DPG，芳香剂：80体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入3.5ml的一缩二丙二醇和80ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例6
TEOS-10-DPGM-Goil-60
（样品F，TEOS：10体积%，溶剂：DPGM，芳香剂：60体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入23.6ml的一缩二丙二醇甲醚（DPGM）和60ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇甲醚的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例7
TEOS-10-MMB-Goil-60
（样品G，TEOS：10体积%，溶剂：MMB，芳香剂：60体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入23.6ml的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇（MMB）和60ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例8
TEOS-10-DPG-2-MMB-1-Goil-60
（样品H，TEOS：10体积%，溶剂：DPG/MMB2/1v/v，芳香剂：60体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入14.9ml的一缩二丙二醇和8.7ml的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的混合物，然后加入60ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例9
TEOS-10-DPG-1-MMB-2-Goil-60
（样品I，TEOS：10体积%，溶剂：DPG/MMB1/2v/v，芳香剂：60体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入6.3ml的一缩二丙二醇和17.4ml的3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的混合物，然后加入60ml的芳香剂（姜花油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和2.4ml的一缩二丙二醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一天内转化成凝胶。
实施例10
TEOS-10-DPG-Goil-60，样品D
（样品J，具有悬浮叶片的一缩二丙二醇芳香凝胶）
制备实施例4中的芳香剂溶液，用此溶液填充一个透明容器至半满。几小时后，芳香剂溶液的粘度增加至足以支撑固体对象，将一片树叶放入该溶液，然后倒入更多的芳香剂溶液淹没叶片至合适高度，在一天内转化为具有悬浮叶片的芳香凝胶。
实施例11
TEOS-10-DPG-Goil-60,样品D
（样品K，具有悬浮“幸运星”的一缩二丙二醇芳香凝胶）
制备实施例4中的芳香剂溶液，用此溶液填充一个透明容器至半满。几小时后，芳香剂溶液的粘度增加至足以支撑固体对象，将“幸运星”（塑料装饰物）放入该溶液，然后倒入更多的芳香剂溶液淹没“幸运星”至合适高度，在一天内转化为具有悬浮“幸运星”的芳香凝胶。
实施例12
TEOS-10-DPG-Goil-60,样品D
（样品L，具有悬浮塑像的一缩二丙二醇芳香凝胶）
制备实施例4中的芳香剂溶液，用此溶液填充一个透明容器至半满。几小时后，芳香剂溶液的粘度增加至足以支撑固体对象，将塑像(塑料装饰物)放入该溶液，然后倒入更多的芳香剂溶液淹没塑像至合适高度，在一天内转化为具有悬浮塑像的芳香凝胶。
实施例13
TEOS-32-水-Eoil-32
（样品M，TEOS：32体积%，溶剂：水，芳香剂：32体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入10ml的芳香剂（桉树油），再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和7.1ml的水的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在一分钟内转化成凝胶。
实施例14
TEOS-20-ETH-3-GLY-1-Eoil-20
（样品N，TEOS：20体积%，溶剂：ETH/GLY3/1v/v，芳香剂：20体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入含有10ml的桉树油，0.8ml的氨水（1.39M），19.5ml的乙醇（ETH）和6.5ml的丙三醇（GLY）的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在两分钟内转化成凝胶。
实施例15
TEOS-20-ETH-Eoil-20
（样品O，TEOS：20体积%，溶剂：ETH，芳香剂：20体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入含有10ml的桉树油，0.8ml的氨水（1.39M）和26ml的乙醇的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在五分钟后转化成凝胶。
实施例16
TEOS-20-PEG-Eoil-20
（样品P，TEOS：20体积%，溶剂：PEG，芳香剂：20体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入10ml的桉树油，再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和26ml的聚乙二醇400（PEG）的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在五分钟后转化成凝胶。
实施例17
TEOS-20-ETG-Eoil-20
（样品Q，TEOS：20体积%，溶剂：ETG，芳香剂：20体积%）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入10ml的桉树油，再在强力搅拌下加入含有0.8ml的氨水（1.39M）和26ml的乙二醇（ETG）的溶液。得到的均一芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在七分钟内转化成凝胶。
实施例18
TEOS-38-DPG-Eoil-13-AS
（样品R，TEOS：38体积%，溶剂：DPG，芳香剂：13体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入3.3ml的桉树油，再在强力搅拌下依次加入6.6ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有少量染料（酸绿或食用色素）的Ludox AS-40。得到的均一彩色芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在十小时内转化成凝胶。
实施例19
TEOS-43-DPG-Eoil-Loil-14-AS
（样品S，TEOS：43体积%，溶剂：DPG，芳香剂：14体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入3.3ml的芳香剂（1:1的桉树油和柠檬油），再在强力搅拌下依次加入3.3ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有少量染料（酸绿或食用色素）的Ludox AS-40。得到的均一彩色芳香剂溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，并在二十四小时后转化成凝胶。
实施例20
TEOS-34-DPG-Eoil-11-AS
（样品T，TEOS：34体积%，溶剂：DPG，芳香剂：11体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入3.3ml的桉树油，再在强力搅拌下依次加入10ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有Ludox AS-40、水及染料（酸绿或食用色素）的溶液。得到的均一彩色芳香剂溶液在50℃下随着时间推移逐渐变得粘稠，并在四十小时后转化成凝胶。
实施例21
TEOS-30-DPG-Eoil-10-AS
（样品U，TEOS：30体积%，溶剂：DPG，芳香剂：10体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入3.3ml的桉树油，再在强力搅拌下依次加入13ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有Ludox AS-40、水及染料（酸绿或食用色素）的溶液。得到的均一彩色芳香剂溶液在50℃下随着时间推移逐渐变得粘稠，并在六十小时后转化成凝胶。
实施例22
TEOS-32-DPG-Eoil-5-AS
（样品V，TEOS：32体积%，溶剂：DPG，芳香剂：5体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入1.7ml的桉树油，再在强力搅拌下依次加入13ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有Ludox AS-40、水及染料（酸绿或食用色素）的溶液。得到的均一彩色芳香剂溶液在50℃下随着时间推移逐渐变得粘稠，并在七十二小时后转化成凝胶。
实施例23
TEOS-32-DPG-Poil-5-AS
（样品W，TEOS：32体积%，溶剂：DPG，芳香剂：5体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入1.7ml的芳香剂（松树油），再在强力搅拌下依次加入13ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有Ludox AS-40、水及染料（酸绿或食用色素）的溶液。得到的均一彩色芳香剂溶液在50℃下随着时间推移逐渐变得粘稠，并在七十二小时后转化成凝胶。
实施例24
TEOS-32-DPG-Toil-5-AS
（样品X，TEOS：32体积%，溶剂：DPG，芳香剂：5体积%，LudoxAS-40作为催化剂）
10ml的正硅酸乙酯与3.2ml的硝酸水溶液（0.14M）在强力搅拌下混合，该混合物在50℃加热3小时并冷却至室温后，在强力搅拌下加入1.7ml的芳香剂（茶树油），再在强力搅拌下依次加入13ml的一缩二丙二醇和3.3ml含有Ludox AS-40、水及染料（酸绿或食用色素）的溶液。得到的均一彩色芳香剂溶液在50℃下随着时间推移逐渐变得粘稠，并在七十二小时后转化成凝胶。
实施例25
LUDOX-50-ClO2-0
（样品Y，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：0ppm）
在强力搅拌下，5ml的盐酸（37%）滴加到5ml的Ludox AS-40中，得到的均一溶液随着时间推移逐渐变得粘稠，在二十分钟内通过酸催化的胶态氧化硅缩聚反应转化成凝胶。
实施例26
LUDOX-50-ClO2-800
（样品Z1，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：800ppm）
在强力搅拌下，0.013g的亚氯酸钠溶于5ml的Ludox AS-40，随后向上述混合物中滴加5ml的盐酸（37%）。得到的黄色溶液在室温下随着时间推移逐渐变得粘稠，一小时后通过酸催化的胶态氧化硅缩聚反应转化成灭菌剂凝胶，该凝胶能够持续释放由亚氯酸钠和盐酸反应生成的气态灭菌剂二氧化氯。
5NaClO2+4HCl→5NaCl+4ClO2+2H2O
实施例27
LUDOX-50-ClO2-2000
（样品Z2，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：2000ppm）
在强力搅拌下，0.034g的亚氯酸钠溶于5ml的Ludox AS-40，随后向上述混合物中滴加5ml的盐酸（37%），得到的黄色溶液在室温下随着时间推移逐渐变得粘稠，一小时后转化成灭菌剂凝胶。
实施例28
LUDOX-50-ClO2-5000
（样品Z3，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：5000ppm）
在强力搅拌下，0.084g的亚氯酸钠溶于5ml的Ludox AS-40，随后向上述混合物中滴加5ml的盐酸（37%）。得到的黄色溶液在室温下随着时间推移逐渐变得粘稠，三十分钟后转化成灭菌剂凝胶。大量的气态灭菌剂二氧化氯的释放使得凝胶中出现大孔结构。
实施例29
LUDOX-50-ClO2-8000
（样品Z4，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：8000ppm）
在强力搅拌下，0.134g的亚氯酸钠溶于5ml的Ludox AS-40，随后向上述混合物中滴加5ml的盐酸（37%）。得到的黄色溶液在室温下随着时间推移逐渐变得粘稠，十分钟后转化成灭菌剂凝胶。大量的气态灭菌剂二氧化氯的释放使得凝胶中出现大孔结构。
实施例30
LUDOX-50-ClO2-8000
（样品ZZ1，Ludox AS-40：50体积%，灭菌剂：8000ppm）
在强力搅拌下，0.134g的亚氯酸钠溶于5ml的Ludox AS-40，随后向上述混合物中滴加5ml的盐酸（37%）。得到的黄色溶液被转入装备有两个金属电极的容器中（见图16）。通过向电极间施加电流来电解反应物产生气态灭菌剂二氧化氯，二氧化氯的产生速度可以通过改变电流强度和盐的浓度来控制。产生的二氧化氯在氧化硅凝胶基体中扩散释放，从而实现所需量灭菌剂的可控释放。
实施例实验
实施例A
由实施例2-7中所述方法制备的凝胶样品B-G的弹性和强度测试结果如表1所示。从表1数据可以观察到芳香剂和正硅酸乙酯含量以及水溶性溶剂种类对凝胶强度的影响。所有的凝胶样品弹性良好，超过25%的压缩率亦不会导致凝胶破裂。具有较低正硅酸乙酯含量的凝胶样品显示了更好的弹性，而芳香剂含量和水溶性溶剂种类对凝胶样品的弹性影响不大。低的正硅酸乙酯含量/高的芳香剂含量得到软/中等硬度的凝胶样品，具有10体积%的正硅酸乙酯和60体积%的芳香剂的凝胶样品硬度较高，其强度与水溶性溶剂的种类密切相关。
表1
正硅酸乙酯和芳香剂含量以及水溶性溶剂种类对姜花油凝胶强度的影响
Figure BDA00003419992400221
注：
1.DPG：一缩二丙二醇，DPGM:一缩二丙二醇甲醚，MMB：3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇
2.凝胶弹性指凝胶在压缩时开始破裂的高度与原始高度之比。
3.凝胶强度指压缩凝胶至其破裂时的作用力。
实施例B
桉树油凝胶样品M-Q由实施例13-17中所述方法制备，表2显示了制备参数对样品凝胶时间的影响。随着水溶性溶剂的粘度的增大，凝胶时间逐渐延长。
表2
制备参数对桉树油凝胶的凝胶时间的影响
Figure BDA00003419992400222
注：1.ETH：乙醇，GLY：丙三醇，PEG：聚乙二醇400，ETG：乙二醇。
实施例C
彩色芳香剂凝胶样品R-X由实施例18-24中所述方法制备，表3列出了这些以Ludox AS-40为胶凝催化剂的样品的制备参数和凝胶时间。Ludox AS-40是氨水稳定的胶态氧化硅悬浮液，它能够催化预水解的氧化硅溶胶的缩聚反应，进而形成氧化硅凝胶骨架。在高的溶剂/AS-40比例条件下制备的样品在室温下的凝胶时间长达数月，较高的凝胶温度（例如50℃）可以大幅度缩短样品的凝胶时间。
表3
以Ludox AS-40为胶凝催化剂的彩色芳香剂凝胶的制备参数
Figure BDA00003419992400231
注：
1.Loil:柠檬油，Poil:松树油，Toil:茶树油。
2.通过在混合溶胶中添加酸绿或食用色素等染料来制备彩色芳香剂凝胶。
实施例D
灭菌剂凝胶样品Y-Z4由实施例25-29中所述方法制备，表4列出了它们的制备参数和凝胶时间。通过改变亚氯酸钠的含量来调节凝胶中二氧化氯灭菌剂的含量。
表4
二氧化氯灭菌剂凝胶的制备参数
Figure BDA00003419992400241
本文通过实施例描述并阐述了本发明的技术方案，但是应当理解，在不背离本发明精神前提下，在所附权利要求限定的保护范围内，本领域技术人员对于实施例的细节、材料、步骤和结构安排，能够做出各种修改和改变。

Claims (35)

1.一种空气清新剂或空气灭菌剂凝胶组合物，包括：
硅醇盐或胶态氧化硅；
挥发性芳香剂和/或气态灭菌剂；
水和/或水溶液；
水溶性溶剂；和可任选的
其它挥发性组分和/或添加剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硅醇盐或胶态氧化硅的含量为大约5体积%-50体积%，所述挥发性芳香剂的含量为大约0–85体积%，所述气态灭菌剂的含量为大约0-8000ppm，其中所述挥发性芳香剂和所述气态灭菌剂中的至少一者的含量不为0体积%，所述其它挥发性组分的含量为大约0–10体积%，水的含量为大约1体积%-50体积%。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硅醇盐与水和/或水溶液反应形成氧化硅溶胶。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述硅醇盐选自由正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸丙酯组成的组。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述胶态氧化硅为胶态氧化硅的水悬浮液。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述挥发性芳香剂的含量为大约50体积%-70体积%。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述挥发性芳香剂的含量为大约8体积%-35体积%。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述气态灭菌剂的含量为大约800ppm-2000ppm。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述水溶液包含酸或碱催化剂。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述气态灭菌剂是二氧化氯。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述其它挥发性组分选自由除味剂、精油、驱虫剂以及它们两种或更多种的组合所组成的组。
12.根据权利要求9所述的组合物，其中所述酸选自由硝酸、盐酸、硫酸、磷酸和柠檬酸所组成的组。
13.根据权利要求9所述的组合物，其中所述碱选自由氨水、氢氧化钠、氢氧化钾和碱性胶态氧化硅悬浮液所组成的组。
14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述水溶性溶剂可与水或水溶液、所述挥发性芳香剂和所述其它挥发性组分混溶。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述水溶性溶剂是一种溶剂或者两种或多种溶剂的组合。
16.根据权利要求15所述的组合物，其中所述水溶性溶剂选自由乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇甲醚、十四酸异丙酯、邻苯二甲酸二乙酯、三乙酸甘油酯、苯甲酸苄酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、苯甲醇、乙醇、异丙醇以及上述两种或多种溶剂的组合所组成的组。
17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述添加剂是染料。
18.根据权利要求1所述的组合物，其中所述添加剂是固体材料。
19.根据权利要求17所述的组合物，其中所述固体材料是植物。
20.根据权利要求19所述的组合物，其中所述固体材料是塑料装饰品。
21.根据权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶外观为透明或彩色，没有可见的颗粒、油滴和空气泡存在。
22.根据权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶具有软硬可调的结构。
23.根据权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶弹性良好，可以承受25%以上的压缩率而不产生破裂。
24.根据权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶能够在一个月内以稳定的速率释放所述挥发性芳香剂和所述其它挥发性组分。
25.一种制备空气清新剂凝胶的方法，包括：
制备氧化硅溶胶；
添加水溶性溶剂至所述氧化硅溶胶中，以形成第一均一混合物；
添加芳香剂和其它挥发性组分至所述第一均一混合物中，以形成第二均一混合物；
添加碱性水溶液至所述第二均一混合物中，以形成芳香剂溶液；
向合适的容器中注入所述芳香剂溶液；和可任选地，
放置植物或塑料装饰品至所述容器内的所述芳香剂溶液中。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述氧化硅溶胶通过在酸性水溶液中水解硅醇盐来制备。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述氧化硅溶胶在室温制备或通过加热至较高的温度制备。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述加热的温度为30℃至50℃，时间为1至5小时。
29.根据权利要求25所述的方法，其中所述容器是透明的玻璃或塑料容器。
30.根据权利要求25所述的方法，还包括在添加所述植物或塑料装饰品后，添加更多的所述芳香剂溶液淹没所述植物或塑料装饰品至合适的容器高度。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述容器首先被所述芳香剂溶液部分填充，在添加所述植物或塑料装饰品后，再填充更多的所述芳香剂溶液至合适的高度。
32.一种制备灭菌剂凝胶的方法，包括：
制备胶态氧化硅悬浮液；
溶解反应物至所述胶态氧化硅悬浮液中；
添加酸至所获得的所述胶态氧化硅悬浮液中，以产生气态灭菌剂；和
向透明容器中注入所述悬浮液。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述反应物包括亚氯酸盐。
34.根据权利要求32所述的方法，其中所述气态灭菌剂通过化学反应或电解过程产生。
35.根据权利要求32所述的方法，其中所述透明容器装备有电极。
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