CN110237291B - 一种活性炭基除臭杀菌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种活性炭基除臭杀菌剂及其制备方法，属于环保技术领域。本发明除臭抑菌剂是由改性活性炭、沸石、氧化钙、氧化铝、樟脑、薄荷油、杀菌凝胶、水杨酸钠以及增效剂为原料制备而成。本发明人将市售活性炭原料进行改性，从根本上提升活性炭的使用效率和使用寿命。其次，本发明制备银系杀菌凝胶，可有效杀菌除臭除异味，辅助活性炭发挥功效。同时本发明添加增效剂谷氨酸钠和焦磷酸钠，其对银系杀菌凝胶可起到稳定作用，三种技术手段相互配合，协同发挥作用，共同实现了本发明高效除菌除臭的功效。本发明除臭杀菌剂配方简单，效果显著，可广泛应用于卫生间、盥洗室，体积小，不占空间，使用寿命长。

Description

一种活性炭基除臭杀菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种活性炭基除臭杀菌剂及其制备方法。
背景技术
除臭剂是一种即可使用于消除周围环境的异臭味，例如能有效地除去厕所、厨房、浴室等发出的臭味，同时吸附空气中的尘埃；目前市场上销售的除臭剂主要有以下几种类型：物理除臭剂、化学除臭剂、微生物型除臭剂、植物型除臭剂和复合型除臭剂等。随着我国人们生活水平的提高，人们对家居环境的要求越来越高，周围环境的污染越来越严重，对除臭用品的要求也越来越高，不仅要求除臭剂能除去异臭味而不是掩盖异臭味，同时还希望除臭剂具有除菌抑菌、吸附尘埃、清新空气的功能。
市面上大多数产品的主要作用是氧化杀菌，其杀菌效果强，能够根除产生臭气的腐败细菌，但对已经产生于空气中的臭气很难快速去除，所以这类除臭剂的除臭效果不理想；另外，市面上还有一些其他产品，如香精、植物提取液等，能够将空气中的臭气分子溶解吸附，却很难达到杀灭腐败细菌的目的，所以其除臭效果持久性差，并且以活性炭为主要活性物质的除臭剂，其性能的持久性完全取决于活性炭的活性，活性炭一单失活，其功效也随之减弱或者丧失，所以其有效使用时间较短，持久性不佳。
发明内容
为解决目前活性炭基除臭剂性能单一，持久性有效性不高的问题，本发明提供一种持久性好，可有效除臭杀菌的活性炭基除臭杀菌剂及其制备方法，其配方合理，成本低，制备方法简单易操作，具有广阔的市场应用潜力。
本发明所采用的技术方案是：
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭100-150份、沸石20-30份、氧化钙20-30份、氧化铝20-30份、樟脑10-20份、薄荷油5-10份、杀菌凝胶10-20份、水杨酸钠3-5份以及增效剂0.5-1.5份。
所述改性活性炭是由以下方法制备而成的：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2-3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6-12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3-5h，冷却至室温，得到改性活性炭。
所述杀菌凝胶是由以下方法制备而成的：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10-20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10-20min后，使用去离子水吸洗涤3-5次，得到杀菌凝胶。
其中所述富里酸银是按照申请号为201611216158.8(一种微波辅助制备富里酸银的方法)中所述方法制备。
所述增效剂是谷氨酸钠和焦磷酸钠按照1:1.5-2.5的重量比制得的。
一种活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性活性炭：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2-3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6-12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3-5h，冷却至室温，得到改性活性炭；
(2)制备杀菌凝胶：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10-20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10-20min后，使用去离子水吸洗涤3-5次，得到杀菌凝胶；
(3)按重量份称取改性活性炭和改性凝胶置于反应釜中，加入去离子水以全部淹没覆盖混合物为标准，再按配比加入沸石20-30份、氧化钙20-30份、氧化铝20-30份、樟脑10-20份、薄荷油5-10份、水杨酸钠3-5份以及增效剂0.5-1.5份，控温80-120℃，搅拌反应100-120min，后置于真空干燥箱中干燥24-36h，即得所述活性炭基除臭杀菌剂。
步骤(3)中真空干燥的温度为80-110℃。
有益效果：
活性炭是一种吸附性极强的净化吸附剂，其主要适用于臭气浓度较低的环境，广泛应用于城市室内、卫生间、盥洗室等环境的净化除味。然而活性炭的吸附效率很大程度上收到环境温度、湿度的影响，特别是湿度的影响。在实际使用过程中，发明人发现，市售的普通活性炭类吸附剂，其除臭效果明显，然而在卫生间、盥洗室等湿度较大的环境使用时，活性炭极易吸水失活，导致在使用时要频繁的更换，且市售活性炭产品功能单一，只具备除味功能，而不能有效的杀菌抑菌，这样导致成本费用大幅上升。
本发明人将市售活性炭原料进行改性，先进行酸蚀，有效提升材料的孔隙率，再进行疏水改性，减少活性炭对于环境中水分的吸附，从根本上提升活性炭的使用效率和使用寿命。其次，本发明制备银系杀菌凝胶，并使其与活性炭充分混合，填充于其空隙结构中，可有效杀菌除臭除异味，辅助活性炭发挥功效。同时本发明添加增效剂谷氨酸钠和焦磷酸钠，其对银系杀菌凝胶可起到稳定作用，三种技术手段相互配合，协同发挥作用，共同实现了本发明高效除菌除臭的功效。本发明除臭杀菌剂配方简单，效果显著，可广泛应用于卫生间、盥洗室，体积小，不占空间，使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭100份、沸石20份、氧化钙20份、氧化铝20份、樟脑10份、薄荷油5份、杀菌凝胶10份、水杨酸钠3份以及增效剂0.5份。
所述改性活性炭是由以下方法制备而成的：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3h，冷却至室温，得到改性活性炭。
所述杀菌凝胶是由以下方法制备而成的：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10min后，使用去离子水吸洗涤3次，得到杀菌凝胶。
其中所述富里酸银是按照申请号为201611216158.8(一种微波辅助制备富里酸银的方法)中所述方法制备。
所述增效剂是谷氨酸钠和焦磷酸钠按照1:1.5的重量比制得的。
一种活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性活性炭：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3h，冷却至室温，得到改性活性炭；
(2)制备杀菌凝胶：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10min后，使用去离子水吸洗涤3次，得到杀菌凝胶；
(3)按重量份称取改性活性炭和改性凝胶置于反应釜中，加入去离子水以全部淹没覆盖混合物为标准，再按配比加入沸石20份、氧化钙20份、氧化铝20份、樟脑10份、薄荷油5份、水杨酸钠3份以及增效剂0.5份，控温80℃，搅拌反应100min，后置于真空干燥箱中干燥24h，即得所述活性炭基除臭杀菌剂。
步骤(3)中真空干燥的温度为80℃。
实施例2
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭125份、沸石25份、氧化钙25份、氧化铝25份、樟脑15份、薄荷油7份、杀菌凝胶15份、水杨酸钠4份以及增效剂1份。
所述改性活性炭是由以下方法制备而成的：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中9h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧4h，冷却至室温，得到改性活性炭。
所述杀菌凝胶是由以下方法制备而成的：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌15min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡15min后，使用去离子水吸洗涤4次，得到杀菌凝胶。
其中所述富里酸银是按照申请号为201611216158.8(一种微波辅助制备富里酸银的方法)中所述方法制备。
所述增效剂是谷氨酸钠和焦磷酸钠按照1:2的重量比制得的。
一种活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性活性炭：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中9h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧4h，冷却至室温，得到改性活性炭；
(2)制备杀菌凝胶：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌15min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡15min后，使用去离子水吸洗涤4次，得到杀菌凝胶；
(3)按重量份称取改性活性炭和改性凝胶置于反应釜中，加入去离子水以全部淹没覆盖混合物为标准，再按配比加入沸石25份、氧化钙25份、氧化铝25份、樟脑15份、薄荷油7份、水杨酸钠4份以及增效剂1份，控温100℃，搅拌反应110min，后置于真空干燥箱中干燥30h，即得所述活性炭基除臭杀菌剂。
步骤(3)中真空干燥的温度为100℃。
实施例3
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭150份、沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、杀菌凝胶20份、水杨酸钠5份以及增效剂1.5份。
所述改性活性炭是由以下方法制备而成的：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧5h，冷却至室温，得到改性活性炭。
所述杀菌凝胶是由以下方法制备而成的：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡20min后，使用去离子水吸洗涤5次，得到杀菌凝胶。
其中所述富里酸银是按照申请号为201611216158.8(一种微波辅助制备富里酸银的方法)中所述方法制备。
所述增效剂是谷氨酸钠和焦磷酸钠按照1:2.5的重量比制得的。
一种活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性活性炭：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧5h，冷却至室温，得到改性活性炭；
(2)制备杀菌凝胶：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡20min后，使用去离子水吸洗涤5次，得到杀菌凝胶；
(3)按重量份称取改性活性炭和改性凝胶置于反应釜中，加入去离子水以全部淹没覆盖混合物为标准，再按配比加入沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、水杨酸钠5份以及增效剂1.5份，控温120℃，搅拌反应120min，后置于真空干燥箱中干燥36h，即得所述活性炭基除臭杀菌剂。
步骤(3)中真空干燥的温度为110℃。
对比例1
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：活性炭150份、沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、杀菌凝胶20份、水杨酸钠5份以及增效剂1.5份。
本对比例除臭杀菌剂，配方和制备方法中，除使用的是普通活性炭外，其余均同实施例3。
对比例2
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭150份、沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、水杨酸钠5份以及增效剂1.5份。
本对比例除臭杀菌剂，配方和制备方法中，除不含杀菌凝胶的添加和制备外，其余均同实施例3。
对比例3
一种活性炭基除臭杀菌剂，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭150份、沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、水杨酸钠5份。
本对比例除臭杀菌剂，配方和制备方法中，除不含增效剂外，其余均同实施例3。
测试例
材料表面的疏水性可以通过测试材料和水的接触角来表征。当接触角小于90°时，可以认为材料是亲水的；当接触角大于90°时，认为材料是疏水的。为验证本发明疏水改性效果，本发明人测试普通市售活性炭产品以及实施例1-3与水的接触角，具体测试结果如下表所示：
表1接触角测试结果
市售普通活性炭 实施例1 实施例2 实施例3
接触角/(°) 52 130 140 144
可见本发明产品与水的接触角均大于等于130°，而普通市售活性炭则表现出了显著的亲水特性，可见本发明疏水改性效果显著，可有效降低活性炭对于水的吸附，延长其使用寿命。
同时，本发明人进行使用效果测试，将等质量的实施例1-3、对比例1-3以及普通市售杀菌除臭产品置于卫生间、盥洗室以及吸烟室等公共场所进行测试，测试方法参照GB/18204《公共场所卫生检验方法》，测试结果如表2所示：
表2，除臭抑菌效果数据
Figure BDA0002079947000000061
Figure BDA0002079947000000071
从表中数据我们可以看出，本发明实施例所得活性炭产品具有良好的除臭抑菌效果，最长使用寿命可达80天，大大延长更换周期，降低使用成本。而不对活性炭进行改性的对比例1、不添加有抗菌凝胶的对比例2以及不添加有增效剂的对比例3，其抑菌除臭效果大大下降，可见，可见本发明活性炭改性手段、添加的抗菌凝胶是实现高效抑菌除臭技术效果所必不可少的，三者相互配合，协同发挥作用，缺一则效弱。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种活性炭基除臭杀菌剂，其特征在于，是由以下重量份的原料制备而成：改性活性炭150份、沸石30份、氧化钙30份、氧化铝30份、樟脑20份、薄荷油10份、杀菌凝胶20份、水杨酸钠5份以及增效剂1.5份；
所述改性活性炭是由以下方法制备而成的：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2-3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6-12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3-5h，冷却至室温，得到改性活性炭；所述杀菌凝胶是由以下方法制备而成的：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10-20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10-20min后，使用去离子水吸洗涤3-5次，得到杀菌凝胶；
所述增效剂是谷氨酸钠和焦磷酸钠按照1:1.5-2.5的重量比制得的。
2.一种权利要求1所述活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备改性活性炭：将活性炭完全浸泡于质量百分含量为50％的硝酸溶液中，浸泡时间24h，然后用去离子水洗涤2-3次后，再浸泡于浓度为50％的甲基三乙氧基硅烷溶液中6-12h，后置于马弗炉中于450℃下煅烧3-5h，冷却至室温，得到改性活性炭；
(2)制备杀菌凝胶：在80℃恒温水浴加热条件下于容器中加入200ml蒸馏水，在搅拌条件下加入10g海藻酸钠和20g富里酸银，磁力搅拌10-20min至完全溶解后形成粘稠液，停止搅拌，后加入100ml浓度为5％的氯化钙溶液，浸泡10-20min后，使用去离子水吸洗涤3-5次，得到杀菌凝胶；
(3)按重量份称取改性活性炭和改性凝胶置于反应釜中，加入去离子水以全部淹没覆盖混合物为标准，再按配比加入沸石20-30份、氧化钙20-30份、氧化铝20-30份、樟脑10-20份、薄荷油5-10份、水杨酸钠3-5份以及增效剂0.5-1.5份，控温80-120℃，搅拌反应100-120min，后置于真空干燥箱中干燥24-36h，即得所述活性炭基除臭杀菌剂。
3.根据权利要求2所述活性炭基除臭杀菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中真空干燥的温度为80-110℃。
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