CN110496525A - 空气净化剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气净化剂及其制备和使用方法，其特征在于含有过氧化氢酶和溶于水产生过氧化氢的物质；本申请可以更加快速的降解酚类、胺类、醛类和苯类有害气体，从而达到快速净化空气的效果。

Description

空气净化剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及空气净化剂及其制备和使用方法。
背景技术
过氧化氢酶利用过氧化氢氧化各种底物，能有效分解酚类、胺类、醛类和苯类有害气体，使这些有毒性的物质变成无毒性的物质，从而达到快速净化空气的效果。同时也使H2O2进一步转变成无毒的H2O。反应方程为R′H2+H2O2→R′+2H2O，过氧化氢酶亦可催化以下反应：2H2O2 → 2H2O + O2。
由于过氧化氢酶可以单独催化H2O2，因此采用过氧化氢酶和H2O2配合用于净化空气，必须现配现用，无法合并贮存，使之商品化成为了困难。同时，H2O2还具有强氧化性，会对皮肤造成腐蚀，一般人员无法掌握配置技巧，这也给其商品化增加了困难。过氧化氢酶和H2O2配合用于净化空气其也存在时效短的问题，然而通常VOC的释放并不是一次性释放完毕，通常是持续性的缓慢释放，释放周期通常超过一年，因此过氧化氢酶催化过氧化氢净化空气，存在时效短，去除VOC的寿命与VOC释放不匹配，需要多次去除，给使用带来不方便。
申请号CN 105311952 A，申请日2015.12.01，专利名称一种微生物和酶协同处理甲醛的方法，其公布了过氧化氢酶与甲醛降解微生物产生协同作用，提高了甲醛的降解率，并说明书0006段，记载了本发明在处理甲醛过程中加入过氧化氢酶与微生物复配，出乎意料的发现两者之 间具有正协同作用，其甲醛去除率要高于仅使用微生物处理。经进一步研究发现，这是由于 过氧化氢酶充当甲醛降解氧化还原反应的电子传递载体，加速了反应速率。由此可见，其降解甲醛起主导作用的还是微生物，而过氧化氢酶仅起到了加速反应速率的作用，相当于催化剂。
由此可见，利用过氧化氢酶起主导作用，用于净化空气尚未商品化。同时，过氧化氢酶催化过氧化氢净化空气，存在需现配现用，时效短与VOC释放不匹配，去除不彻底的问题，需要多次喷洒，使用不方便的问题。
发明内容
本发明提供空气净化剂及其制备和使用方法，解决技术问题是1）利用过氧化氢酶净化空气，并商品化；2）提供空气净化剂的生产方法，具有较长的时效，使用方便；3）提供空气净化剂的使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
空气净化剂，空气净化剂中含有含有过氧化氢酶和溶于水产生过氧化氢的物质。
优选地，还包括氧化酶。
优选地，所述空气净化剂为固体，且水分含量低于2%。。
优选地，所述固体为粉末或泡腾颗粒；所述泡腾颗粒中含有固体酸和起泡剂。
空气净化剂的制备方法，将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂；或
将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下经挤压造粒后，即得空气净化剂；或
将固体酸、起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下，经挤压造粒，即得空气净化剂。
固体酸、起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为0～50:0～50:5～90:10～90:0～60。
优选地，所述一定条件为生产设备干燥且生产环境中温度低于含有溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的空气净化剂的吸湿点。
生产环境温度低于30℃，相对湿度低于70%。
空气净化剂的使用方法，将空气净化剂溶解于水中后使用。
所述使用为采用喷雾的方式将水溶液喷洒于需要净化的空间中。
空气净化剂和水的质量比为1:10～3000。
发明具有以下有益技术效果：
1.本申请解决了利用过氧化氢酶净化空气，无法商品化的问题，可以长期贮存，使用时无需与H2O2复配，且使用简单。
2.本申请为固体，是为解决长期保存问题的，如为液体，则过氧化物溶于水产生过氧化氢的物质溶解于水中产生H2O2，过氧化氢酶催化过氧化氢2H2O2 → 2H2O + O2，导致产品无法长期贮存。
3.本申请为粉状或泡腾颗粒，粉状具有较大的比表面积，因此可以快速溶解于水中，释放H2O2快，泡腾颗粒丢入水中由于泡腾作用，可以使颗粒快速崩解，崩解后也具有较大的比表面积，达到快速溶解释放H2O2的效果，而仅为普通颗粒的话，产品相对比表面积小，溶解速度慢，释放H2O2需要较长的时间，因此在使用时存在释放不均衡的问题，造成产品效果的不稳定。
4.在生产工艺上，本申请要求生产设备干燥，且生产环境中温度低于溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的吸湿点，原因在于，设备潮湿的情况下，过氧化物溶于水产生过氧化氢的物质会部分溶解于水中产生H2O2，过氧化氢酶催化过氧化氢2H2O2 → 2H2O +O2继续产生水，致使溶于水产生过氧化氢的物质继续溶解，造成恶性循环，致使最终制造的产品失效，不能释放H2O2，使用时起不到净化空气的作用。在吸湿点控制方面，本申请通过控制吸湿点，防止在生产过程中过氧化氢酶和溶于水产生过氧化氢的物质吸湿，进而发生上述反应，致使最终制造的产品不能释放H2O2，使用时起不到净化空气的作用。
5.在使用方法上，本申请需要使用水将药物溶解后使用，否则不具备净化空气的功能。
6.本申请中还加入氧化酶，氧化酶可以将有害气体氧化并提供H2O2，反应为RH2+O2→R+H2O2，在净化空气的同时，为过氧化氢酶净化空气进一步提供充足H2O2，加快净化速度；同时，具有时效长的优势，一次使用清除彻底，使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
空气净化剂，空气净化剂由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成。
所述溶于水产生过氧化氢的物质为过氧硫酸氢钾。
将溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂，空气净化剂水分含量为0.5%。
溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的质量比为60:40。
生产设备干燥且生产环境温度低于25℃，相对湿度低于50%。
将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:800。
实施例2
空气净化剂，空气净化剂中由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成。
所述溶于水产生过氧化氢的物质为过氧硫酸氢钾。
将溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶在一定条件下混合均匀后，经挤压造粒，即得空气净化剂，空气净化剂水分含量为0.5%。
溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的质量比为60:40。
生产设备干燥且生产环境温度低于25℃，相对湿度低于50%。
将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:800。
实施例3
空气净化剂，空气净化剂由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成；所述溶于水产生过氧化氢的物质遇水释放H2O2。
所述溶于水产生过氧化氢的物质为过氧硫酸氢钾；还含有碳酸氢钠。
将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和碳酸氢钠在一定条件下混合均匀后，经挤压造粒，即得空气净化剂，空气净化剂水分含量为0.5%。
溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和碳酸氢钠的质量比为60:35:5。
生产设备干燥且生产环境温度低于25℃，相对湿度低于50%。
将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:800。
实施例4
空气净化剂，空气净化剂由溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶组成。
所述溶于水产生过氧化氢的物质为过氧硫酸氢钾。
将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂，空气净化剂水分含量为0.5%。
溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为60:35:5。
生产设备干燥且生产环境温度低于25℃，相对湿度低于50%。
将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:800。
实施例5
空气净化剂，由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成；所述溶于水产生过氧化氢的物质是过碳酸钠和过碳酸酰胺按照质量比9:1的组合物。
还含有氧化酶。
空气净化剂的制备方法：将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂，空气净化剂水分含量为1.5%。
溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为15:35:50。
所述一定条件为生产设备干燥且生产环境中温度低于30℃，相对湿度低于45%。
空气净化剂的使用方法，将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:2000。
实施例6
空气净化剂由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成；所述溶于水产生过氧化氢的物质是过氧化硫酸氢钾和过氧化碳酰胺按照质量比1:3的组合物。
还包括氧化酶。
所述空气净化剂为固体，空气净化剂水分含量为1.2%。
空气净化剂的制备方法，将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂；或
溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为40:50:10。
所述一定条件为生产设备干燥且生产环境中温度低于28℃，相对湿度低于50%。
空气净化剂的使用方法，将空气净化剂溶解于水中后使用。
空气净化剂和水的质量比为1:500。
实施例7
空气净化剂，由溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和硫酸锌组成；所述溶于水产生过氧化氢的物质遇水释放H2O2。
溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和硫酸锌的质量比为80:18:2。
实施例8
空气净化剂，由溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶组成；所述溶于水产生过氧化氢的物质遇水释放H2O2。
还包括氧化酶。
所述空气净化剂为固体。
所述固体为泡腾颗粒。
空气净化剂的制备方法， 将起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下，经挤压造粒，即得空气净化剂。
所述起泡剂是碳酸钾和碳酸氢钠按照质量比1:1的组合物；所述溶于水产生过氧化氢的物质是过氧化硫酸氢钾。
起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为10:30:50:10。
所述一定条件为生产设备干燥且生产环境中温度低于含有溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的空气净化剂的吸湿点。
空气净化剂的使用方法，将空气净化剂溶解于水中后使用。
所述使用为采用喷雾的方式将水溶液喷洒于需要净化的空间中。
空气净化剂和水的质量比为1:2000。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
实验一
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点：山东多芬农业有限公司。
1.2实验检测：生产状况及投入除氧水中后采用氧传感器检测除氧水中氧气浓度。
1.3供试材料：对比1（除生产料仓中有水未清理外，其它制备工艺均与实施例1一致）、对比2（生产时温度为35℃，湿度为85%外，其它制备工艺均与实施例1一致）、实施例1、实施例3和实施例4。
本实验除检测物不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
对比1和对比2为生产时遇到情况的总结，此两种情况生产出的产品部分溶解，像很稠的粥，流动性差，无法包装，认定为生产事故，为废品。
取同样的对比1、对比2、实施例1、实施例3和实施例4样品各1g，分别溶解于1000ml水中，摇动2min，观察溶解现象，然后密闭静置30min后检测水中氧气含量，环境温度为20℃。
检测数据见表1。
表1
水中氧含量（mg/L） 静置30min后氧气含量（mg/L） 溶解现象
对比1 2.2 2.2 全部溶解
对比2 2.2 2.2 全部溶解
实施例1 2.2 8.4 全部溶解
实施例2 2.2 7.6 部分溶解
实施例3 2.2 8.4 全部溶解
由表1可以看出，出现生产事故的对比1和对比2，水中氧气含量几乎没变，原因在于其在生产过程中过氧化硫酸钾已于水反应释放出了H2O2，过氧化氢酶催化过氧化氢2H2O2 →2H2O + O2，致使其H2O2已经损耗殆尽，没有氧气释放。
由实施例1、实施例3和实施例4效果比较可以看出，实施例1和实施例4增氧效果较快，使水中氧气达到饱和，原因在于实施例1为粉末比表面积较大，溶解速度快，因此反应速度快；而实施例3为颗粒比表面积小，溶解速度慢，因此，反应速度慢，甚至可能出现反应不平衡问题；而实施例4为泡腾颗粒，其丢入水中由于泡腾作用，使颗粒很快崩解，比表面积增大，溶解速度快，反应速度快。
由此可见，生产工艺直接影响本申请所生产产品的质量。
实验二
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点：潍坊三通分析检测有限公司。
1.2实验检测：检测甲醛含量。
1.3供试材料：称取对比3（除未加入过氧化氢酶外，其它制备方法均与实施例1一致）、对比4（除未加入过硫酸氢钾外，其它制备方法均与实施例1一致）、实施例1和实施例4各5g，分别加入到甲醛浓度为300mg/L的1L水中，分别于静置48h和静置96h后进行检测，本申请所用过硫酸氢钾活性氧含量为4.7%，理论去除甲醛为207mg。
1.4检测方法：根据GB/T 13197-1991 水质 甲醛的测定 乙酰分光光度法。
本实验除检测物不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
检测数据见表2。
表2
静置48h甲醛浓度（mg/L） 静置96h甲醛浓度（mg/L）
对比3 298.9 297.6
对比4 298.8 297.4
实施例1 103.6 101.8
实施例4 89.5 68.7
由表2可以看出，单独的过氧化氢酶以及过硫酸氢钾基本无去除甲醛的作用，而将它们合并的实施例3和实施例4具有较好的清除甲醛效果，实施例4中加入氧化酶后，无论是在清除速度还是清除效果上均好于未加入氧化酶的实施例3。
实验三
供试材料
1材料与方法：
1.1试验地点：潍坊三通分析检测有限公司。
1.2实验检测：检测甲醛含量。
1.3供试材料：实施例1和实施例4各1g，分别溶解于100ml水中，分别对含有甲醛的空间进行喷洒，空间大小为5*4*3m3,空间中甲醛浓度为3mg/ L，分别于第7天和第30天进行检测，本申请所用过硫酸氢钾活性氧含量为4.7%。
1.4检测方法：根据GB/T 18204.26 《公共场所空气中甲醛测定方法》中的酚试剂分光光度法。
本实验实验温度为25℃，空间中相对湿度为56%。
本实验除检测物不同外，其它操作均一致。
2结果与分析
检测数据见表3
表3
第7天甲醛浓度（mg/L） 第30天甲醛浓度（mg/L）
实施例1 0.86 0.85
实施例4 0.81 0.76
由表3可以看出，加入氧化酶可以提高除甲醛速度，并可以延长时效，可以解决以过氧化氢酶除VOC时，存在与VOC释放不同步，需多次去除的问题。

Claims (10)

1.空气净化剂，其特征在于含有过氧化氢酶和溶于水产生过氧化氢的物质。
2.如权利要求1所述空气净化剂，其特征在于还包括氧化酶。
3.如权利要求1或2所述空气净化剂，其特征在于，是固体，且水分含量低于2%。
4. 如权利要求3所述空气净化剂，其特征在于，所述固体为粉末或泡腾颗粒；所述泡腾颗粒中含有固体酸和起泡剂。
5. 空气净化剂的制备方法，其特征在于，将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下混合均匀后，即得空气净化剂；或
将溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下经挤压造粒后，即得空气净化剂；或
将固体酸、起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶在一定条件下，经挤压造粒，即得空气净化剂；
固体酸、起泡剂、溶于水产生过氧化氢的物质、过氧化氢酶和氧化酶的质量比为0～50:0～50:5～90:10～90:0～60。
6.如权利要求5所述空气净化剂的制备方法，其特征在于，所述一定条件为生产设备干燥且生产环境中温度低于含有溶于水产生过氧化氢的物质和过氧化氢酶的空气净化剂的吸湿点。
7.如权利要求6所述空气净化剂的制备方法，其特征在于，生产环境温度低于30℃，相对湿度低于70%。
8.空气净化剂的使用方法，其特征在于，将空气净化剂溶解于水中后使用。
9.如权利要求8所述空气净化剂的使用方法，其特征在于，所述使用为采用喷雾的方式将水溶液喷洒于需要净化的空间中。
10.如权利要求8或9所述空气净化剂的使用方法，其特征在于，空气净化剂和水的质量比为1:10～3000。
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