CN114904384B - 一种含生物酶的空气净化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法。本发明所述的空气净化剂，以生物酶、多肽、多糖、氨基酸等为活性物质，不需要光催化即可发挥净化空气的效果，对金属、植物、皮革等用品无腐蚀氧化作用，净化速度快，降解效果持久。

Description

一种含生物酶的空气净化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种含生物酶的空气净化剂及其制备方法。
背景技术
空气净化剂是利用空气净化剂中的活性物质，通过对气体中有毒有害物质的吸附或吸附分解，达到净化空气的作用。市面上常见的空气净化剂按工作原理，可以分为三类，吸附型空气净化剂、遮蔽型空气净化剂和分解型空气净化剂。其中，遮蔽型空气净化剂是通过对空气中各种异味的遮盖，达到除味的效果，实际上有毒有害物质并没有去除；吸附型空气净化剂，主要通过多孔类吸附材料，把空气中的有毒有害物质吸附在材料中，可以降低一部分空气中有毒有害物质的浓度，但是当吸附量达到一定程度时，就无法进行空气的净化，并且这类吸附型空气净化剂也无法做到完全的分解空气中的有毒有害物质。分解型空气净化剂可以将空气中的有毒有害物质分解成二氧化碳、氮气、氢气等无害气体或者是水，做到完全分解和彻底清除。
近几年来，分解型空气净化剂也发展出了多种类型，有光触媒型、生物降解型和化学降解型。生物降解主要是通过生物酶等活性物质对空气中的有毒有害气体物质吸附、分解，达到彻底清除的效果，但是生物酶在使用过程中，虽然降解气体速度快，但是生物酶易被氧化，并且无法达到长效降解的效果。基于此，本发明提出了一种含生物酶的空气净化剂及其制备方法。
发明内容
本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，所述空气净化剂的原料按照重量份计，包括：活性生物酶3-25份、氨基化合物1-20份、除臭剂5-30份、多糖1-20份、多肽1-8份、水1000-2000份。
优选的，所述空气净化剂的原料按照重量份计，包括：活性生物酶3-15份、氨基化合物2-10份、除臭剂6-24份、多糖4-17份、多肽1-8份、水1000-2000份。
优选的，所述活性生物酶选自蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶、木质素酶、半纤维素酶、甲醛脱氢酶中的至少一种。
优选的，所述活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的混合物质。
优选的，所述氨基化合物选自含羧基的氨基化合物、含环氧基的氨基化合物、含酯基的氨基化合物中的至少一种。
优选的，所述含羧基的氨基化合物为氨基酸，所述氨基酸选自甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、蛋氨酸、组氨酸中的至少一种。
优选的，所述氨基酸为赖氨酸、精氨酸的混合物质。
优选的，所述多糖为同多糖和杂多糖中的复配物质。
优选的，所述同多糖选自淀粉、纤维素、糖原中的至少一种，所述杂多糖选自阿拉伯糖、氨基多糖、环糊精中的至少一种。
本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1.本发明制备的空气净化剂，以生物酶、多肽、多糖、氨基酸等为活性物质，原材料安全、环保、无毒，已被降解，降解后的产物也安全、无毒，无二次污染隐患，符合环境友好的要求。
2.本发明制备的空气净化剂不需要光催化即可发挥净化空气的效果，对金属、植物、皮革等用品无腐蚀氧化作用。
3.本发明制备的空气净化剂，净化速度快，降解效果持久，可以应用于诸多场合去除甲醛、苯、氨、TVOC、多酚类物质、多环芳烃等多种有毒有害物质。
具体实施方式
本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，所述空气净化剂的原料按照重量份计，包括：活性生物酶3-25份、氨基化合物1-20份、除臭剂5-30份、多糖1-20份、多肽1-8份、水1000-2000份。
优选的，所述空气净化剂的原料按照重量份计，包括：活性生物酶3-15份、氨基化合物2-10份、除臭剂6-24份、多糖4-17份、多肽1-8份、水1000-2000份。
优选的，所述活性生物酶选自蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶、木质素酶、半纤维素酶、甲醛脱氢酶中的至少一种。
优选的，所述活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的混合物质。
蛋白酶购买于陕西源优生物科技有限公司，型号为木瓜蛋白酶。
漆酶购买于安徽中弘生物工程有限公司，CAS号为：80498-15-3。
葡萄糖氧化酶购买于陕西源优生物科技有限公司，CAS号为：9001-37-0。
优选的，所述蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为(0.5～1.5)：(1.5～3)：(5～9)。
申请人在试验过程中发现，以蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的复合得到的活性生物酶可以提高空气净化效果，申请人推测可能的原因是蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的复合使用，可以同时去除空气中多种有毒有害气体，如甲醛、多酚类物质、苯胺、多环芳烃等，但是申请人发现当蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为(2～5)：(0.5～1.5)：(1.5～3)时，对空气的净化效果最佳，超过这个比例，空气的净化效果下降，申请人推测可能的原因是，漆酶、葡萄糖氧化酶都属于蛋白质类酶，蛋白酶具有一定的降解蛋白质类酶的作用，导致活性生物酶含量下降，影响到空气净化效果。
更加优选的，所述蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为0.8：2：7.5。
优选的，所述氨基化合物选自含羧基的氨基化合物、含环氧基的氨基化合物、含酯基的氨基化合物中的至少一种。
优选的，所述含羧基的氨基化合物为氨基酸。
优选的，所述氨基酸选自甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、蛋氨酸、组氨酸中的至少一种。
优选的，所述氨基酸为赖氨酸、精氨酸的混合物质。
赖氨酸购买于郑州百思特食品添加剂有限公司。
精氨酸购买于安徽中弘生物工程有限公司。
申请人在试验过程中发现，当选用赖氨酸和精氨酸作为原料加入体系中，可以延长空气净化的时效。申请人推测可能的原因是，赖氨酸和精氨酸作为多氨基结构的氨基酸，氨基的连接部位的差异导致不同连接部位的氨基捕获甲醛等有毒有害物质的能力存在差异，导致不同氨基酸去除甲醛的能力存在差异。申请人选用赖氨酸和精氨酸的混合物质，延长了空气净化的时效。
优选的，所述赖氨酸和精氨酸的质量比为(5-7)：(1-3)。
优选的，所述赖氨酸和精氨酸的质量比为7：3。
优选的，所述多糖为同多糖和杂多糖中的复配物质。
优选的，所述同多糖选自淀粉、纤维素、糖原中的至少一种。
优选的，所述杂多糖选自阿拉伯糖、氨基多糖、环糊精中的至少一种。
优选的，所述多糖为纤维素和环糊精。
优选的，所述环糊精和纤维素的质量比为(1～3)：(0.5-2)。
优选的，所述环糊精购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司，CAS号为：133-99-3。
优选的，所述纤维素购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司。
申请人在试样过程中发现，当加入的多糖为环糊精和纤维素的时候，并且当环糊精和纤维素的质量比为(1～3)：(0.5-1.0)时，可以缩短空气净化时间，申请人推测可能的原因是环糊精和纤维素的加入，环糊精和纤维素上带有的氨基、羟基等基团与活性生物酶结合，同时环糊精、纤维素上的疏水部分可以与空气中的多酚类物质、多环芳烃等结合，使得多酚类物质、多环芳烃等有毒有害物质固化，加快这类有毒有害物质的分解速度，缩短空气净化所需时间。
但是申请人在试验过程中发现，增加纤维素的含量，会影响空气净化剂的水溶性，使得在使用过程中出现结晶的现象。
优选的，所述多糖和活性生物酶的质量比为(2.8-4.5)：10。
申请人在试验过程中发现，当多糖和活性生物酶的质量比为(2.8-4.5)：10的时候，体系的水溶性和甲醛去除效果都有较大的提升。申请人推测可能的原因是，生物酶的存在促使一部分的纤维素降解，生成水溶性物质，并且降解后的纤维素还产生了具有强氧化性的物质，这类物质与甲醛结合，提高了甲醛的去除效果。
若多糖的加入量提高，会过多的消耗体系中的活性生物酶，导致空气净化能力下降。
优选的，所述多肽为胶原多肽。
优选的，所述胶原多肽选自乳清蛋白肽、大豆肽、玉米肽、水产肽、谷酰胺肽、畜产肽中的至少一种。
优选的，所述胶原多肽为乳清蛋白肽。
乳清蛋白肽购买于西安展迅生物科技有限公司。
优选的，所述除臭剂为高分子除臭剂。
高分子除臭剂购买于上海易未科技有限公司，品牌为：kalmor。
本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
实施例1
本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，所述原料按照重量份计，包括：活性生物酶15份、氨基化合物5份、高分子除臭剂24份、多糖4.5份、乳清蛋白肽3份、水1500份。
其中，活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶，蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为0.8：2：7.5。
蛋白酶购买于陕西源优生物科技有限公司，型号为木瓜蛋白酶。
漆酶购买于安徽中弘生物工程有限公司，CAS号为：80498-15-3。
葡萄糖氧化酶购买于陕西源优生物科技有限公司，CAS号为：9001-37-0。
其中，氨基化合物为赖氨酸、精氨酸，赖氨酸和精氨酸的质量比为7：3。
赖氨酸购买于郑州百思特食品添加剂有限公司。
精氨酸购买于安徽中弘生物工程有限公司。
其中，多糖为纤维素和环糊精，环糊精和纤维素的质量比为2.5：1。
环糊精购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司，CAS号为：133-99-3。
纤维素购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司。
其中，高分子除臭剂购买于上海易未科技有限公司，品牌为：kalmor。
乳清蛋白肽购买于西安展迅生物科技有限公司。
本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
实施例2
本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，所述原料按照重量份计，包括：活性生物酶15份、氨基化合物8份、高分子除臭剂15份、多糖4.5份、乳清蛋白肽5份、水1500份。
其中，活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶，蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为0.8：2：7.5。
蛋白酶购买于陕西源优生物科技有限公司，型号为木瓜蛋白酶。
漆酶购买于安徽中弘生物工程有限公司，CAS号为：80498-15-3。
葡萄糖氧化酶购买于陕西源优生物科技有限公司，CAS号为：9001-37-0。
其中，氨基化合物为赖氨酸、精氨酸，赖氨酸和精氨酸的质量比为7：3。
赖氨酸购买于郑州百思特食品添加剂有限公司。
精氨酸购买于安徽中弘生物工程有限公司。
其中，多糖为纤维素和环糊精，环糊精和纤维素的质量比为2.5：1。
环糊精购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司，CAS号为：133-99-3。
纤维素购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司。
其中，高分子除臭剂购买于上海易未科技有限公司，品牌为：kalmor。
乳清蛋白肽购买于西安展迅生物科技有限公司。
本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
实施例3
本发明第一个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂，所述原料按照重量份计，包括：活性生物酶12份、氨基化合物8份、高分子除臭剂24份、多糖5.4份、乳清蛋白肽3份、水1500份。
其中，活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶，蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为0.8：2：7.5。
蛋白酶购买于陕西源优生物科技有限公司，型号为木瓜蛋白酶。
漆酶购买于安徽中弘生物工程有限公司，CAS号为：80498-15-3。
葡萄糖氧化酶购买于陕西源优生物科技有限公司，CAS号为：9001-37-0。
其中，氨基化合物为赖氨酸、精氨酸，赖氨酸和精氨酸的质量比为7：3。
赖氨酸购买于郑州百思特食品添加剂有限公司。
精氨酸购买于安徽中弘生物工程有限公司。
其中，多糖为纤维素和环糊精，环糊精和纤维素的质量比为2.5：1。
环糊精购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司，CAS号为：133-99-3。
纤维素购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司。
其中，高分子除臭剂购买于上海易未科技有限公司，品牌为：kalmor。
乳清蛋白肽购买于西安展迅生物科技有限公司。
本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，包括以下步骤：将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
实施例4
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述活性生物酶为蛋白酶，蛋白酶购买于陕西源优生物科技有限公司，型号为木瓜蛋白酶。
实施例5
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的混合物质，蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为5：3：1。
实施例6
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，活性蛋白酶为漆酶和葡萄糖氧化酶的混合物质，漆酶和葡萄糖氧化酶的质量比为2：7.5。
实施例7
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述多糖为纤维素，纤维素购买于武汉华翔科洁生物技术有限公司。
实施例8
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述多糖为环糊精和纤维素，环糊精和纤维素的质量比为1：2.5。
实施例9
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述氨基化合物为丙氨酸和甘氨酸，丙氨酸和甘氨酸的质量比为7：3。
实施例10
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述氨基化合物为赖氨酸和精氨酸，赖氨酸和精氨酸的质量比为1：9。
实施例11
本发明第一个方面提供了一种含生物酶的空气净化剂，本发明第二个方面提出了一种含生物酶的空气净化剂的制备方法，具体所用原料和实施方式同实施例1，不同之处在于，所述多糖和活性生物酶的质量比为1：1。
性能测试
将含有一定浓度甲醛、苯酚、多环芳烃类物质的气体通入玻璃箱中，初始甲醛、苯酚、多环芳烃类物质的浓度记为C1。将实施例制备得到的含有生物酶的空气净化剂5ml喷入玻璃箱中，分别于12小时、24小时采集玻璃箱中气体，测定气体中甲醛、苯酚、多环芳烃类物质的浓度，记为C。通过计算，得到含生物酶的空气净化剂对甲醛、苯酚、多环芳烃类物质的去除效率。并在使用空气净化剂24小时后，观察玻璃箱中沾在玻璃箱壁上的空气净化剂是否出现颗粒。数据记录在表1中。
表1
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种含生物酶的空气净化剂，其特征在于，原料按照重量份计，包括：活性生物酶15份、氨基化合物5份、高分子除臭剂24份、多糖4.5份、乳清蛋白肽3份、水1500份；
所述活性生物酶为蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的混合物质；所述蛋白酶、漆酶、葡萄糖氧化酶的质量比为0.8：2：7.5；
所述多糖为纤维素和环糊精；所述环糊精和纤维素的质量比为2.5：1；
所述氨基化合物为氨基酸，所述氨基酸为赖氨酸、精氨酸的混合物质；所述赖氨酸和精氨酸的质量比为7：3。
2.一种根据权利要求1所述的空气净化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将活性生物酶、氨基化合物、除臭剂、多糖、多肽加入水中，搅拌均匀，即为所述空气净化剂。
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