CN111821241A - 一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂及其制备方法 - Google Patents

一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂及其制备方法，所述杀菌驱蚊剂包括以下质量份数的原料：黑色二氧化钛4‑8份，艾草提取液15‑20份，紫苏叶提取液9‑15份，薄荷精油13‑17份，芦荟精油7‑15份，精油乳化剂8‑12份，食用级乙醇25‑32份料。本发明公开的负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂，其原料、制备流程简单，成本低廉；所述的高效环保的光催化杀菌驱蚊剂中没有加入任何毒性化学物质，环保健康，且驱蚊持久性强、杀菌性能优异等特点。并且本发明的制备方法简单容易操作，不仅适合于实验室制备也适合大规模生产。

Description

一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及驱蚊剂领域，具体涉及一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂及其制备方法。
背景技术
每到夏秋季节蚊虫猖獗，人们经常会受到蚊虫的叮咬，严重影响了人们的正常生活、工作、学习和休息，更为严重的是，被蚊虫叮咬后不仅红肿瘙痒难忍而且是各种疾病的传播途径，对人们的身体健康带来了严重的威胁。目前市售的驱蚊液主要成分是驱蚊胺和酒精的混合液或者含有中草药提取物的酒精溶液，只要涂抹于人体皮肤表面就可以起到驱蚊的效果，现有的驱蚊液存在驱蚊有效时间短、部分成分微毒长久使用存在危害人体健康的可能性。
二氧化钛广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用，常作为防晒剂掺入纺织纤维中，二氧化钛为白色粉末状物质，因此在现有技术中二氧化钛应用于化妆品或者护肤品中主要作用是作为防晒和物理美白，而很少用于驱蚊产品。尽管现有技术中也有记载二氧化钛应用于驱蚊产品，但二氧化钛在此类驱蚊产品中起到的起做并非驱蚊而是作为抗菌剂，起到驱蚊作用的是其他驱蚊成分，例如公开号为CN110229022A的一种抗菌驱蚊虫瓷砖及其制备方法，其公开的菌驱蚊虫材料为纳米二氧化钛粉末和DEET溶液的混合物，其中DEET化学名是N，N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺，是一种高效无毒驱蚊剂，而二氧化钛则是常规抗菌作用，纳米二氧化钛粉末和DEET溶液两者之间没有相互作用而是各自发挥作用。
因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种高效、持久、无毒的驱蚊剂技术显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其包括以下质量份数的原料：黑色二氧化钛4-8份，艾草提取液15-20份，紫苏叶提取液9-15份，薄荷精油13-17份，芦荟精油7-15份，精油乳化剂8-12份，食用级乙醇25-32份。
优选的，所述艾草提取液的固含量为3~10%。
优选的，所述紫苏叶提取液的固含量为8~12%。
优选的，所述黑色TiO2为纳米级别，粒径为5-10 nm。
优选的，所述精油乳化剂为单甘脂、水山梨醇脂肪酸酯、磷脂中的一种。
本发明另一的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法。
本发明的另一目的通过以下技术方案实现：
提供一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法，其采用如上述的负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的成分，包括有以下步骤：
（1）将4~8份黑色二氧化钛与25~32份食用级乙醇在室温下充分搅混合；
（2）将15~20份艾草提取液、9~15份紫苏叶提取液、13~17份薄荷精油、7~15份芦荟精油加入至反应器，保持反应温度为35～50 ℃，再将8-12份精油乳化剂采用滴加方式逐滴加入到反应器中同时缓慢搅拌，反应1.8~2.2小时后静置0.8~1.2小时；
（3）将步骤（1）的溶液倒入步骤（2）的反应器中，搅拌0.8~1.2小时即获得负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂。
优选的，步骤（1）中搅拌方式为磁力搅拌，加入色二氧化钛与食用级乙醇的同时加入磁子，搅拌时间为30min。
优选的，步骤（2）和（3）中，搅拌速率为1500-3500 rmp。
本发明的有益效果：
本发明包括有有黑色二氧化钛4-8份，艾草提取液15-20份，紫苏叶提取液9-15份，薄荷精油13-17份，芦荟精油7-15份，精油乳化剂8-12份，食用级乙醇25-32份，其中，黑色二氧化钛作为本发明驱蚊剂的主要活性成分，黑色二氧化钛的晶体表面上具有非常薄的无序化层，可以引起强烈的可见光吸收，甚至可以接近于近红外区域，黑色二氧化钛在光线的作用下能产生强烈催化降解功能，将氧气、水及其他物质激发成具有活性的OH-及O2-等自由离子基，这些自由基可分解对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质，能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，本发明无毒无害不会损害人体健康。同时，本发明中的黑色二氧化钛在光子的激发下，使光生电子在艾草提取液，紫苏叶提取液，薄荷精油，芦荟精油及水等吸附物上富集，光生空穴向黑色二氧化钛的晶粒表面迁移，形成微电池促进了光生电子和空穴的分离，从而使艾草提取液、紫苏叶提取液、薄荷精油和芦荟精油更容易更完全地释放有效成分，艾草提取液、紫苏叶提取液、薄荷精油和芦荟精油有效成分的容易释放可获得快速生效驱蚊，而更完全地释放可延长释放时间，驱蚊效果更持久。相比于现有技术，本发明首次将黑色二氧化钛（black-TiO2）应用于驱蚊产品，并且和其他成分相辅相成，协同生效并使艾草提取液、紫苏叶提取液、薄荷精油和芦荟精油等成分高效持久释放，制备的驱蚊剂具有无毒无害、杀菌能力强、对皮肤温和、驱蚊时效持久且驱蚊效果显著等优点。
本发明的制备方法简单容易操作，不仅适合于实验室制备也适合大规模生产。
附图说明
利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明实施例1制备的负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂的TEM图像。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂包括有以下质量份数的原料：黑色二氧化钛4g，艾草提取液15g，紫苏叶提取液9g，薄荷精油13g，芦荟精油7g，精油乳化剂8g，食用级乙醇25g。本实施例中，艾草提取液的固含量为3%，紫苏叶提取液的固含量为8%。本实施例中，所述精油乳化剂为单甘脂，此精油乳化剂喷在身上清爽舒服。前述的所有成分原料均可从市面直接购买获得。
其中，所述黑色TiO2为纳米级别，粒径为5-10 nm。本发明采用黑色二氧化钛而不是常规的白色二氧化钛粉末，主要是由于白色TiO2的带隙高（锐钛矿3.20eV和金红石3.03eV），所以白色二氧化钛只有当光线的辐射能大于其带隙才能够在光催化反应中被利用，而太阳光中只有很小的一部分满足这样的能量要求，基于这些原因，白色二氧化钛并不能替换本发明的黑色二氧化钛以获得同样的有益效果。
本实施例的负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法，包括有以下步骤：
（1）将4g黑色二氧化钛与25g食用级乙醇在室温下充分搅混合，其中，搅拌方式为磁力搅拌，加入色二氧化钛与食用级乙醇的同时加入磁子，搅拌时间为30min；
（2）将15g艾草提取液、9g紫苏叶提取液、13g薄荷精油、7g芦荟精油加入至反应器，保持反应温度为35～50 ℃，再将8g精油乳化剂采用滴加方式逐滴加入到反应器中同时缓慢搅拌，反应1.8小时后静置0.8小时；
（3）将步骤（1）的溶液倒入步骤（2）的反应器中，搅拌0.小时即获得负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂。
本实施例中，步骤（2）和（3）中，搅拌速率为1500-3500 rmp，需要说明的是，实际操作中可根据需要调整搅拌速率，只要保证各组分充分混合反应即可。
实施例2
本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于，负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂包括有以下质量份数的原料：黑色二氧化钛6g，艾草提取液18g，紫苏叶提取液12g，薄荷精油15g，芦荟精油11g，精油乳化剂10g，食用级乙醇28g。其中，艾草提取液的固含量为6%、紫苏叶提取液的固含量为10%。所述精油乳化剂为水山梨醇脂肪酸酯。
本实施例的负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法包括有以下步骤：
（1）将6g黑色二氧化钛与28g食用级乙醇在室温下充分搅混合；
（2）将18g艾草提取液、12g紫苏叶提取液、15g薄荷精油、11g芦荟精油加入至反应器，滴加10g精油乳化剂，搅拌反应2小时后静置1小时；
（3）将步骤（1）的溶液倒入步骤（2）的反应器中，搅拌1小时。
实施例3
本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于，
本实施例的负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂包括有以下质量份数的原料：黑色二氧化钛8g，艾草提取液20g，紫苏叶提取液15g，薄荷精油17g，芦荟精油15g，精油乳化剂12g，食用级乙醇32g。其中，所述艾草提取液的固含量为10%、紫苏叶提取液的固含量为10%。，所述精油乳化剂为磷脂中。
本实施例中，负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法包括有以下步骤：
（1）将8g黑色二氧化钛与32g食用级乙醇在室温下充分搅混合；
（2）将20g艾草提取液、15g紫苏叶提取液、17g份薄荷精油、15g芦荟精油加入至反应器，滴加10g精油乳化剂，搅拌反应2.2小时后静置1.2小时；
（3）将步骤（1）的溶液倒入步骤（2）的反应器中，搅拌1.2小时。
将实施例1至3制备的负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂进行驱蚊效果及时效测试，测试方式为试验人员在手上喷涂样品2次，手背裸露四乘四厘米的皮肤，再将手伸进蚊笼中，观察两分钟测试时间内是否有蚊子停落（记录是，“无”代表无蚊停落到皮肤、“有”代表有蚊停落到皮肤），并且每个4小时测试一次至蚊子挺落皮肤上，测试记录如下：
样品 2min 4h 8h 12h 16h 20h 24h 28h 32h 36h 40h 44h 48h 52h
实施例1 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 有 \ \
实施例2 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 有
实施例3 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无 有 \
从实验记录表的数据可知，本发明的负载黑色TiO2的光催化杀菌驱蚊剂驱蚊效果好且驱蚊时效长，驱蚊效果可持续约40~48小时。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本发明技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (8)

1.一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其特征在于，包括以下质量份数的原料：黑色二氧化钛4-8份，艾草提取液15-20份，紫苏叶提取液9-15份，薄荷精油13-17份，芦荟精油7-15份，精油乳化剂8-12份，食用级乙醇25-32份。
2.根据权利要求1所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其特征在于，所述艾草提取液的固含量为3~10%。
3.根据权利要求1所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其特征在于，所述紫苏叶提取液的固含量为8~12%。
4.根据权利要求1所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其特征在于，所述黑色TiO2为纳米级别，粒径为5-10 nm。
5.根据权利要求1所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂，其特征在于，所述精油乳化剂为单甘脂、水山梨醇脂肪酸酯、磷脂中的一种。
6.一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1至5所述负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的成分，包括有以下步骤：
（1）将4~8份黑色二氧化钛与25~32份食用级乙醇在室温下充分搅混合；
（2）将15~20份艾草提取液、9~15份紫苏叶提取液、13~17份薄荷精油、7~15份芦荟精油加入至反应器，保持反应温度为35～50 ℃，再将8-12份精油乳化剂采用滴加方式逐滴加入到反应器中同时缓慢搅拌，反应1.8~2.2小时后静置0.8~1.2小时；
（3）将步骤（1）的溶液倒入步骤（2）的反应器中，搅拌0.8~1.2小时即获得负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂。
7.根据权利要求6所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中搅拌方式为磁力搅拌，加入色二氧化钛与食用级乙醇的同时加入磁子，搅拌时间为30min。
8.根据权利要求6所述的一种负载黑色二氧化钛的光催化杀菌驱蚊剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）和（3）中，搅拌速率为1500-3500 rmp。
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