CN111701384A - 一种复合抗菌型空气净化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合抗菌型空气净化剂，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇20~30%，纳米氮化铝1~5%，纳米二氧化钛2~4%，分散剂1~3%，光触媒粉2~3%，精油1~2%，中药提取物1~3%，其余为水。本发明还公开了该复合抗菌型空气净化剂的制备方法。本发明提供的复合抗菌型空气净化剂具有优异的催化性能，能够有效吸附空气中的污染物，并具有良好的杀菌功能，在空气净化领域具有广阔的应用前景。

Description

一种复合抗菌型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技术领域，具体涉及一种复合抗菌型空气净化剂及其制备方法。

背景技术

空气污染是四大污染之一。空气是人类赖以生存的根本，一旦空气被污染，对人的健康会造成损害，也会造成自然生态系统的失衡，其影响是广泛的。

特别是室内空气污染，由于室内空气流通受到一定的限制，室内空气中污染物浓度也相对较高，且需要长时间的消除。室内的污染源主要存在于装修材料，随着社会的发展，室内装修材料日益丰富，而室内污染也越来越严重。很多装修材料，包括油漆、涂料、胶合板等，均含有甲醛、苯、甲苯、乙醇、氯仿等挥发性有机物，极大的危害住户的健康。其中，甲醛的危害最为严重，如何快速有效的消除室内甲醛污染是社会各界关注的热点。

空气净化剂是指利用自然物质本身所具有的吸附、分解原理，经过现代科学技术处理，所形成的具有消除空气中有害气体、祛除各种异味功能的产品。目前的空气净化剂一般分为三种：第一种是采用香精配制而成，这种方法制备的空气净化剂只能用香味掩盖臭味，并不能分解臭气，其化学成分还易造成二次污染。第二种是采用纯化工原料配制而成，这种方法制备的空气净化剂虽然效果较好，但功能单一，安全性能差，且不易运输和保存。第三种是采用生物制剂制成，这种空气净化剂中含有大量的生物菌种，分解臭气成分的速度较慢，净化效果不理想。

例如，申请号为201811228840.8的中国发明专利公开了一种抗菌型负离子空气净化剂及制备方法。所述空气净化剂由以下步骤制得：a、制备负离子混合液；b、制备光触媒混合液；c、将竹醋液原液利用碳酸钙、炉甘石、活性炭进行纯化处理；d、将纯化后的竹醋液、负离子混合液、光触媒混合液、天然植物精油混合并活化处理，即得抗菌型负离子空气净化剂。所述方法具有以下有益效果：本发明纯化后的竹醋液抗菌杀毒功能更强，不易挥发，并且与光触媒组分和负离子释放组分有效结合，具有高效杀菌和除甲醛、释放负离子等多重功效，同时原料来源广泛，且廉价，绿色环保，具有很强的实用性，可以规模化生产。

又如，申请号为CN201310064304.X的中国发明专利公开了一种复合抗菌型负离子空气净化剂及其制备方法，该空气净化剂包含有下列重量百分比的原料：无色透明负离子晶体/粉末：0.5~30%；光触媒粉：0.5~2%；透明纳米银溶液：1~10%；食品级乙醇：1~15%；天然植物精油：0.1~5%；去离子水：20~50%。本发明中的空气净化剂能够在几分钟内迅速分解空间内的甲醛、苯、氨等有害气体，清除率达到98%以上，还能够快速并持久抗菌杀毒；另外，该空气净化剂不含有毒化学成份，对身体无任何毒副作用，没有二次污染。本发明中的空气净化剂通过负离子及光触媒的分解因子分解气味分子，实现祛味功能，并且能够持久释放大量负氧离子，而负氧离子被誉为“空气维生素”，其有利于人体的身心健康，令本发明中的空气净化剂具有较好的保健功能。

基于上述现有技术的启示，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复合抗菌型空气净化剂及其制备方法，能够有效改进现有技术中的不足之处。本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种兼具空气净化和除菌功能的复合抗菌型空气净化剂及其制备方法，能够有效除去空气中的有害污染物并能进行杀菌。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种复合抗菌型空气净化剂，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20~30%，纳米氮化铝 1~5%，纳米二氧化钛2~4%，分散剂1~3%，光触媒粉2~3%，精油 1~2%，中药提取物1~3%，其余为水。

前述的复合抗菌型空气净化剂，其中，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20%，纳米氮化铝 2%，纳米二氧化钛3%，分散剂1%，光触媒粉3%，精油 1.5%，中药提取物1%，其余为水。

前述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述分散剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺、聚甲基丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。

前述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

前述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述中药提取物选自甘草提取物、马齿苋提取物、金银花提取物、芡实提取物、邹波角叉菜提取物、绿茶提取物中的一种或几种。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

本发明还提供了一种制备复合抗菌型空气净化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将纳米氮化铝和纳米二氧化钛混合并进行焙烧，得到第一混合物；

2)将乙醇、光触媒粉和水按照配比混合搅拌均匀，得到第二混合物；

3)向上述的第二混合物中加入第一混合物并进行搅拌至均匀，然后降温至室温并依次加入分散剂、精油、中药提取物混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

前述的制备方法，其中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度200~400℃，时间4~6h。

前述的制备方法，其中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度60~90℃，转速800~1000r/min。

前述的制备方法，其中，步骤3)中所述搅拌条件为：温度100~120℃，转速1000~1200r/min。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明是对现有技术的改进，本发明所用的纳米级的氮化铝与纳米级的二氧化钛混合，氮化铝的存在不仅能够促进二氧化钛的催化功能且用于净化剂中具有杀菌的功能，本发明的空气净化剂能够兼顾去除空气中的甲醛、苯系物和氨，对三者的去除率高，且能够杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害菌，效果优异。本发明所述的空气净化剂的制备过程中不采用有害有毒的化学试剂，环保无废物排出，制备方法简单，适于大量生产。本发明的复合抗菌型空气净化剂用于去除空气中的甲醛、苯系物和氨时，使用量少即可达到优异的去除率。

综上所述，本发明特殊的复合抗菌型空气净化剂净化空气效果佳且成本低。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明所述的复合抗菌型空气净化剂，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20~30%，纳米氮化铝 1~5%，纳米二氧化钛2~4%，分散剂1~3%，光触媒粉2~3%，精油 1~2%，中药提取物1~3%，其余为水。

在一些优选的实施例中，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20%，纳米氮化铝 2%，纳米二氧化钛3%，分散剂1%，光触媒粉3%，精油 1.5%，中药提取物1%，其余为水。

在一些优选的实施例中，所述分散剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺、聚甲基丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。

在一些优选的实施例中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

在一些优选的实施例中，所述中药提取物选自甘草提取物、马齿苋提取物、金银花提取物、芡实提取物、邹波角叉菜提取物、绿茶提取物中的一种或几种。

根据本发明所述的制备复合抗菌型空气净化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将纳米氮化铝和纳米二氧化钛混合并进行焙烧，得到第一混合物；

2)将乙醇、光触媒粉和水按照配比混合搅拌均匀，得到第二混合物；

3)向上述的第二混合物中加入第一混合物并进行搅拌至均匀，然后降温至室温并依次加入分散剂、精油、中药提取物混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

在一些优选的实施例中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度200~400℃，时间4~6h。

在一些优选的实施例中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度60~90℃，转速800~1000r/min。

在一些优选的实施例中，步骤3)中所述搅拌条件为：温度100~120℃，转速1000~1200r/min。

按照上述配比和方法制备复合抗菌型空气净化剂的具体实施方式详细描述如下，其中，各物质原料按照总份量100份计。

实施例1

将纳米氮化铝2份和纳米二氧化钛3份混合并在300℃下进行焙烧5h，得到第一混合物。取乙醇20份、光触媒粉3份和水68.5份置于搅拌釜中混合并在80℃、转速为900r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在110℃、转速1100r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸钾1份、玫瑰精油1.5份、金银花提取物1份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例2

将纳米氮化铝1份和纳米二氧化钛4份混合并在300℃下进行焙烧5h，得到第一混合物。取乙醇25份、光触媒粉2份和水63份置于搅拌釜中混合并在60℃、转速为1000r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在100℃、转速1100r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸钾2份、玫瑰精油1份、金银花提取物2份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例3

将纳米氮化铝3份和纳米二氧化钛4份混合并在300℃下进行焙烧5h，得到第一混合物。取乙醇30份、光触媒粉2份和水55份置于搅拌釜中混合并在60℃、转速为1000r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在100℃、转速1200r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸钠3份、精油2份（玫瑰精油1份和薰衣草精油1份）、金银花提取物1份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例4

将纳米氮化铝4份和纳米二氧化钛2份混合并在300℃下进行焙烧5h，得到第一混合物。取乙醇30份、光触媒粉2份和水56份置于搅拌釜中混合并在70℃、转速为800r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在100℃、转速1200r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸钠2份、百合精油1份、绿茶提取物3份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例5

将纳米氮化铝4份和纳米二氧化钛2份混合并在200℃下进行焙烧6h，得到第一混合物。取乙醇28份、光触媒粉2份和水60份置于搅拌釜中混合并在70℃、转速为800r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在120℃、转速1000r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸胺2份、薄荷精油1份、绿茶提取物1份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例6

将纳米氮化铝2份和纳米二氧化钛2份混合并在400℃下进行焙烧4h，得到第一混合物。取乙醇30份、光触媒粉2份和水61份置于搅拌釜中混合并在70℃、转速为900r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在100℃、转速1000r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚甲基丙烯酸钠1份、薄荷精油1份、马齿苋提取物1份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

实施例7

将纳米氮化铝1份和纳米二氧化钛2份混合并在400℃下进行焙烧5h，得到第一混合物。取乙醇20份、光触媒粉2份和水72份置于搅拌釜中混合并在60℃、转速为900r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入第一混合物并在100℃、转速1000r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚甲基丙烯酸钠1份、百里香精油1份、马齿苋提取物1份混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

对比实施例1

将纳米二氧化钛3份混合并在300℃下进行焙烧5h。取乙醇20份、光触媒粉3份和水70.5份置于搅拌釜中混合并在80℃、转速为900r/min下搅拌至物料均匀，得到第二混合物。向上述的第二混合物中加入焙烧后的纳米二氧化钛并在110℃、转速1100r/min下进行搅拌至均匀，然后将反应釜降温至室温并依次加入聚丙烯酸钾1份、玫瑰精油1.5份、金银花提取物1份混合均匀，即得空气净化剂。

试验例1 空气净化剂的抑菌效果试验

实验材料：实施例1~7及对比实施例1制得的空气净化剂。

试验菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌。

试验方法：分别用0.03M磷酸盐缓冲液配成含菌量为1×10⁶cfu/mL的菌悬液。取菌悬液1mL加入离心管中，分别加入等量的实施例1~7和对比实施例1制得的空气净化剂，振荡30min后，沉淀分层，取100μL上层溶液均匀放置在平皿内，在37℃培养箱内培养24h，检测杀菌率，结果见表1。

表1空气净化剂的杀菌效果检测

实验项目	大肠杆菌杀菌率（%）	金黄色葡萄球菌杀菌率（%）	枯草芽孢杆菌杀菌率（%）
				实施例1	100	100	100
实施例2	100	100	99.9
				实施例3	100	99.8	100
实施例4	100	100	99.9
				实施例5	100	99.6	100
实施例6	99.8	100	100
				实施例7	99.4	99.0	99.5
对比实施例1	87	89	85

由表1的结果可以看出，实施例1~7制得的复合抗菌型空气净化剂具有显著的杀菌作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的杀菌率高达100％，明显优于对比实施例1制得的空气净化剂。由实施例1~7的空气净化剂抑菌效果可以看出，实施例1的抑菌效果最佳。

试验例2空气净化剂的空气净化效果评价

实验材料：实施例1~7及对比实施例1制得的空气净化剂。

试验对象：被污染过的空气，含有甲醛、二甲苯、氨气。

试验方法：取等量的实施例1~7的复合抗菌型空气净化剂和对比实施例1的空气净化剂分别装入反应器中对污染空气进行净化，空气中的污染物分别为甲醛、二甲苯、氨气中的一种。其中各污染物的初始浓度均为20ppm，分别评价在25℃常压下使用实施例1~7和对比实施例1的空气净化剂60min后各污染物的浓度，以评价空气净化剂的净化效果，结果见表2。

表2 空气净化剂的空气净化效果检测结果

实验项目	甲醛清除率（%）	二甲苯清除率（%）	氨气清除率（%）
				实施例1	100	100	100
实施例2	99.5	99.0	99.4
				实施例3	100	99.3	99.6
实施例4	99.9	100	99.8
				实施例5	100	99.4	99.7
实施例6	99.7	100	100
				实施例7	99.1	99.3	99.1
对比实施例1	85	86	89

由表2的结果可以看出，实施例1~7制得的复合抗菌型空气净化剂具有显著的净化效果，对甲醛、二甲苯和氨气的清除率率明显优于对比实施例1制得的空气净化剂。由实施例1~7的空气净化剂的净化效果可以看出，实施例1对空气的净化效果最佳。

由上所述，本发明所用的纳米级的氮化铝与纳米级的二氧化钛混合，氮化铝的存在不仅能够促进二氧化钛的催化功能且用于净化剂中具有杀菌的功能，本发明的空气净化剂能够兼顾去除空气中的甲醛、苯系物和氨，对三者的去除率高，且能够杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害菌，效果优异。本发明所述的空气净化剂的制备过程中不采用有害有毒的化学试剂，环保无废物排出，制备方法简单，适于大量生产。本发明的复合抗菌型空气净化剂用于去除空气中的甲醛、苯系物和氨时，使用量少即可达到优异的去除率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种复合抗菌型空气净化剂，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20~30%，纳米氮化铝 1~5%，纳米二氧化钛2~4%，分散剂1~3%，光触媒粉2~3%，精油 1~2%，中药提取物1~3%，其余为水。

2.根据权利要求1所述的复合抗菌型空气净化剂，其中，按照重量百分比计，所述复合抗菌型空气净化剂包含以下组分且各组分含量为：乙醇 20%，纳米氮化铝 2%，纳米二氧化钛3%，分散剂1%，光触媒粉3%，精油 1.5%，中药提取物1%，其余为水。

3.根据权利要求1所述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述分散剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺、聚甲基丙烯酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的复合抗菌型空气净化剂，其中，所述中药提取物选自甘草提取物、马齿苋提取物、金银花提取物、芡实提取物、邹波角叉菜提取物、绿茶提取物中的一种或几种。

6.一种制备权利要求1~5中任一项所述的复合抗菌型空气净化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将纳米氮化铝和纳米二氧化钛混合并进行焙烧，得到第一混合物；

2)将乙醇、光触媒粉和水按照配比混合搅拌均匀，得到第二混合物；

3)向上述的第二混合物中加入第一混合物并进行搅拌至均匀，然后降温至室温并依次加入分散剂、精油、中药提取物混合均匀，即得复合抗菌型空气净化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度200~400℃，时间4~6h。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度60~90℃，转速800~1000r/min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤3)中所述搅拌条件为：温度100~120℃，转速1000~1200r/min。