CN115068651B - 一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米光解除菌除味喷雾，所述喷雾以质量百分比计包括以下组分：纳米光催化材料0.1‑2％、分散稳定剂1‑5％、防腐剂0.1‑0.3％、溶剂2‑6％；余量为去离子水。本发明的纳米光解除菌除味喷雾，利用氮掺杂的二氧化钛和/或氮掺杂的氧化锌的光催化活性，有效杀灭并分解产生异味的细菌和有机气体，在不添加任何香味成分掩盖的情况下，彻底去除异味；本发明提供的除菌除味喷雾具有原料成本低、来源广泛、制备工艺简单以及适用于工业化生产等优点，克服了市场上常用的除菌除味喷雾无法彻底去除异味、杀菌性能差等缺点。
Description
技术领域
本发明属于除菌除味技术领域，尤其涉及一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法。
背景技术
《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-1993)将恶臭污染物定义为：一切刺激嗅觉器宫引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质，恶臭物质按其组成可大致分为五类：一是含硫化合物，如H2S、SO2、CS2、硫醇类、硫醚类；二是含氮化合物，如NH3、胺类(三甲胺、三乙胺、精胺等)、3-甲基吲引哚(粪臭素)；三是含氧化合物，如有机酸、醇类、醛类、酮类、酚类等：四是卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃；五是烃类物质，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。这些恶臭在人们的生活中是无法避免的。
由于人们的生产和生活活动，室内各种家居用品、个人随身用品、车内和衣物布料等物品会随着使用时间的延长而积聚大量细菌、真菌、病毒和尘螨污染，特别在通风不良、持续潮湿、人员拥挤、有营养物质的环境中，会有较多的微生物存在，也会产生大量异味。而微生物污染是引发各种中毒、感染、过敏性疾病和传染性疾病的主要原因之一。人们多半时间都在室内渡过，因此室内环境质量严重影响着人们的生活和工作质量及身体健康，因此，如何灭杀室内空气中有害物质及异味，成为人们日益关注的问题。
目前，处理异味最直接的方法是通过以香精为主的空气清新剂，表面上“掩盖”异味，使用时与各种异味并存，使人对异味的感觉暂时得到舒缓，实际上并没有消除异味，无法彻底解决异臭味污染问题，后来，人们研究出来除菌除味剂，其主要分为两种，一种是加入杀菌剂和香精，杀灭细菌的同时靠香精来掩盖异味，另外一种是在上述基础上再加上异味中和剂，去除异味的效果要好一些。但上述两种产品都无法彻底去除异味，尤其对一些较为复杂的、非细菌性的、持续释放的异味源，去除效果就更差，同时除菌效果也不佳。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法，有效杀灭并分解产生异味的细菌和有机气体，阻断异味的传播，同时在不添加任何香味成分掩盖的情况下，彻底去除异味。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种纳米光解除菌除味喷雾，其特征在于，所述喷雾以质量百分比计包括以下组分：
余量为去离子水。
本发明对除菌除味喷雾的配方进行改进，采用纳米光催化材料、分散稳定剂、防腐剂、溶剂和水的组合得到纳米光解除菌除味喷雾。利用氮掺杂的二氧化钛和/或氮掺杂的氧化锌的光催化活性，有效杀灭并分解产生异味的细菌和有机气体，且在异味物体表面形成一层保护膜，持续分解异味分子，有效阻断异味的传播；分散稳定剂进一步稳定纳米光催化材料，增强其除菌除味的效果；溶剂可以促进纳米光催化材料、分散稳定剂、防腐剂更好的互溶。在不添加任何香味成分掩盖的情况下，彻底去除异味。
本发明中，所述喷雾中纳米光催化材料以质量百分比计为0.1-2％，例如可以是0.1％、0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述喷雾中分散稳定剂以质量百分比计为1-5％，例如可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述喷雾中防腐剂以质量百分比计为0.1-0.3％，例如可以是0.1％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％或0.3％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述喷雾中溶剂以质量百分比计为2-6％，例如可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述喷雾以质量百分比计包括以下组分：
余量为去离子水。
作为本发明优选的技术方案，所述纳米光催化材料包括氮掺杂的二氧化钛和/或氮掺杂的氧化锌。
优选地，所述纳米光催化材料的粒径为10-50nm，例如可以是10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述氮掺杂的二氧化钛中的氮原子的含量为1-1.5％，例如可以是1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述分散稳定剂包括聚乙二醇、聚乙烯亚胺烷氧基化合物、聚乙烯吡咯烷酮或偏硅酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚乙二醇和聚乙烯亚胺烷氧基化合物的组合、聚乙烯亚胺烷氧基化合物和聚乙烯吡咯烷酮的组合、聚乙烯吡咯烷酮和偏硅酸钠的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述防腐剂包括甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮或苯氧乙醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甲基异噻唑啉酮和甲基氯异噻唑啉酮的组合、甲基氯异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮的组合、苯并异噻唑啉酮和苯氧乙醇的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述溶剂包括甘油、丙二醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：甘油和丙二醇的组合、丙二醇和乙醇的组合、乙醇和异丙醇的组合等。
第二方面，本发明提供了如第一方面所述的喷雾制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量将去离子水和溶剂混合进行第一搅拌，得到溶液A；
(2)向所述溶液A加入纳米光催化材料和分散稳定剂进行第二搅拌，得到溶液B；
(3)向所述溶液B加入防腐剂进行第三搅拌，得到的溶液C；
(4)将溶液C加入储存装置中进行静置，然后密封灌装出库。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一搅拌的时间为5-20min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min、10min、12min、14min、16min、18min或20min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述第二搅拌的时间为10-30min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第三搅拌的时间为1-10min，例如可以是1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述静置的时间为1.5-2.5h，例如可以是1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h或2.5h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量将去离子水和溶剂混合进行第一搅拌5-20min，得到溶液A；
(2)向所述溶液A加入纳米光催化材料和分散稳定剂进行第二搅拌10-30min，得到溶液B；
(3)向所述溶液B加入防腐剂进行第三搅拌1-10min，得到的溶液C；
(4)将溶液C加入储存装置中进行静置1.5-2.5h，然后密封灌装出库。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的纳米光解除菌除味喷雾，利用氮掺杂的二氧化钛和/或氮掺杂的氧化锌的光催化活性，有效杀灭并分解产生异味的细菌和有机气体，在不添加任何香味成分掩盖的情况下，彻底去除异味；
(2)本发明提供的除菌除味喷雾具有原料成本低、来源广泛、制备工艺简单以及适用于工业化生产等优点，克服了市场上常用的除菌除味喷雾无法彻底去除异味、杀菌性能差等缺点。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法，所述喷雾以质量百分比计，原料包括以下组分：氮掺杂的二氧化钛0.8％、聚乙二醇1％、甲基氯异噻唑啉酮0.2％、甘油2％，余量为水；
所述氮掺杂的二氧化钛的粒径为20nm；所述氮掺杂的二氧化钛中的氮原子的含量为1％；
所述制备方法包括以下步骤：
(1)将去离子水和2％甘油混合，搅拌10min得到溶液A；
(2)边搅拌步骤(1)得到溶液A边依次加入0.8％氮掺杂的二氧化钛和1％聚乙二醇，搅拌15min得到溶液B；
(3)边搅拌步骤(2)得到溶液B边加入0.2％甲基氯异噻唑啉酮，搅拌5min得到溶液C；
(4)将步骤(3)得到溶液C加入储存装置中静置2h，然后密封灌装，得到所述纳米光解除菌除味喷雾。
实施例2
本实施例提供一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法，所述喷雾以质量百分比计，原料包括以下组分：氮掺杂的二氧化钛0.5％、聚乙二醇2％、甲基异噻唑啉酮0.1％、丙二醇4％，余量为水；
所述制备方法包括以下步骤：
(1)将去离子水和4％丙二醇混合，搅拌5min得到溶液A；
(2)边搅拌步骤(1)得到溶液A边依次加入0.5％氮掺杂的二氧化钛和2％聚乙烯吡咯烷酮，搅拌30min得到溶液B；
(3)边搅拌步骤(2)得到溶液B边加入0.1％甲基异噻唑啉酮，搅拌2min得到溶液C；
(4)将步骤(3)得到溶液C加入储存装置中静置1.5h，然后密封灌装，得到所述纳米光解除菌除味喷雾。
实施例3
本实施例提供一种纳米光解除菌除味喷雾及其制备方法，所述喷雾以质量百分比计，原料包括以下组分：氮掺杂的二氧化钛1％、聚乙烯吡咯烷酮3％、苯氧乙醇0.2％、乙醇5％，余量为水；
所述制备方法包括以下步骤：
(1)将去离子水和5％乙醇混合，搅拌20min得到溶液A；
(2)边搅拌步骤(1)得到溶液A边依次加入1％氮掺杂的二氧化钛和3％聚乙烯吡咯烷酮，搅拌10min得到溶液B；
(3)边搅拌步骤(2)得到溶液B边加入0.2％苯氧乙醇，搅拌5min得到溶液C；
(4)将步骤(3)得到溶液C加入储存装置中静置2.5h，然后密封灌装，得到所述纳米光解除菌除味喷雾。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，原料中所述氮掺杂的二氧化钛为2.5％，其余条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，原料中所述氮掺杂的二氧化钛为0.05％，其余条件均与实施例1相同。
对比例3
本对比例所述喷雾以质量百分比计，原料包括以下组分：氮掺杂的二氧化钛0.1％、聚乙二醇6％、甲基氯异噻唑啉酮0.3％、丙二醇6％，余量为水；
所述制备方法与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于，原料中所述聚乙二醇为0.5％，其余条件均与实施例1相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别仅在于，原料中未添加防腐剂，其余条件均与实施例1相同。
对比例6
本对比例与实施例1的区别仅在于，将氮掺杂的二氧化钛替换为等量的二氧化钛，其余条件均与实施例1相同。
对比例7
本对比例与实施例1的区别仅在于，将氮掺杂的二氧化钛替换为等量的苯扎氯铵，其余条件均与实施例1相同。
将本发明实施例1-3以及对比例1-7制备的除菌除味喷雾应用于《消毒技术规范》2002年版2.1.1.7细菌定量杀灭试验以及去除烟味测试，测试结果如表1所示。
表1
| 除味效果 | 除菌效果 | |
| 实施例1 | 好 | >99.9％ |
| 实施例2 | 好 | >99.9％ |
| 实施例3 | 好 | >99.9％ |
| 对比例1 | 好 | >99.9％ |
| 对比例2 | 差 | 13.4％ |
| 对比例3 | 差 | 26.1％ |
| 对比例4 | 好 | >99.9％ |
| 对比例5 | 好 | >99.9％ |
| 对比例6 | 差 | 11.4％ |
| 对比例7 | 差 | >99.9％ |
由表1可知：
(1)本发明制备的纳米光解除菌除味喷雾，具有优异的除味和除菌效果；
(2)由实施例1和对比例1-2对比可知，当原料中纳米光催化材料的含量过高时，也有较好的除味及除菌效果，但成本增加；当原料中纳米光催化材料的含量过低时，光催化活性差，不能有效杀灭并分解产生异味的细菌和有机气体；
(3)由实施例1和对比例4对比可知，当原料中分散稳定剂的含量过低时，虽然即时除味和除菌效果较好，但体系分散效果差，不稳定；由实施例1和对比例5对比可知，当原料中未添加防腐剂时，虽然即时除味和除菌效果较好，但不利于喷雾长期保存；
(5)由实施例1和对比例6-7对比可知，当将氮掺杂的二氧化钛替换为等量的二氧化钛时，其光催化活性较差，导致制备的喷雾除味和除菌效果差；当将氮掺杂的二氧化钛替换为等量的苯扎氯铵时，虽然其除菌效果较好，但其除味效果较差。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (11)
1.一种纳米光解除菌除味喷雾，其特征在于，所述喷雾以质量百分比计由以下组分组成：
所述纳米光催化材料为氮掺杂的二氧化钛；
所述氮掺杂的二氧化钛中的氮原子的含量为1-1.5％。
2.根据权利要求1所述的喷雾，其特征在于，所述纳米光催化材料的粒径为10-50nm。
3.根据权利要求1所述的喷雾，其特征在于，所述分散稳定剂包括聚乙二醇、聚乙烯亚胺烷氧基化合物、聚乙烯吡咯烷酮或偏硅酸钠中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的喷雾，其特征在于，所述防腐剂包括甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮或苯氧乙醇中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的喷雾，其特征在于，所述溶剂包括甘油、丙二醇、乙醇或异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的喷雾的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量将去离子水和溶剂混合进行第一搅拌，得到溶液A；
(2)向所述溶液A加入纳米光催化材料和分散稳定剂进行第二搅拌，得到溶液B；
(3)向所述溶液B加入防腐剂进行第三搅拌，得到的溶液C；
(4)将溶液C加入储存装置中进行静置，然后密封灌装，得到所述喷雾。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一搅拌的时间为5-20min。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二搅拌的时间为10-30min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第三搅拌的时间为1-10min。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述静置的时间为1.5-2.5h。
11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按配方量将去离子水和溶剂混合进行第一搅拌5-20min，得到溶液A；
(2)向所述溶液A加入纳米光催化材料和分散稳定剂进行第二搅拌10-30min，得到溶液B；
(3)向所述溶液B加入防腐剂进行第三搅拌1-10min，得到的溶液C；
(4)将溶液C加入储存装置中进行静置1.5-2.5h，然后密封灌装，得到所述喷雾。
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