一种光触媒空气杀菌消毒剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种光触媒空气杀菌消毒剂，具体是利用具有核壳结构的新型光触媒纳米颗粒，配合少量杀菌消毒促进剂、分散剂溶解于水制成，所述新型光触媒结构为核壳双层纳米结构，粒径0.05～10微米，其中内核材料为掺杂改性的纳米光触媒颗粒，粒径0.005～1微米，壳层材料为介孔特性的纳米多孔层，厚度0.05～5微米。所述空气消毒剂可直接喷雾于空气中，具有长效杀菌消毒、产品无色、无异味、吸入无害的特点，适用于机场、车站、办公室、家居等环境中的杀菌消毒。

【技术实现步骤摘要】
一种光触媒空气杀菌消毒剂及其应用
本专利技术涉及杀菌消毒新材料领域，具体涉及一种新型空气杀菌消毒剂。
技术介绍
一般而言，常用的消毒剂产品按成分分类主要有：含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂、醛类消毒剂、醇类消毒剂、含碘消毒剂、酚类消毒剂、环氧乙烷、双胍类消毒剂和季铵盐类消毒剂。这些产品固然可用于公共区域的消毒，但几乎所有消毒剂都伴随着具有刺鼻异味、作用时间短、大量吸入或接触有害健康等危害，而酒精等消毒剂，同时还伴有易燃易爆的风险。基于此，开发一种适用于空气消毒的零异味、吸入无害、长期有效的新型消毒剂产品，将更加适合于机场、车站、博物馆、办公室、家居等室内环境的空气杀菌消毒。中国专利CN106577820A一种空气杀菌消毒剂及其制备方法以及CN101485331A一种纳米银消毒剂等多项专利分别公开了以纳米银为主的无机抗菌空气消毒剂。然而，使用纳米银，尤其是空气消毒剂，是有争议的。虽然纳米银对人体健康的影响目前还没有直接的证据，但从一些体外试验我们可以看到银可能具有的潜在危害。有研究表明，银纳米颗粒的接触可导致炎症反应，氧化应激，遗传毒性(对生殖细胞有影响)以及细胞毒性。因此，从安全性考虑，空气消毒不建议使用纳米银。中国专利CN109568341A一种高效纳米光触媒消毒液及其制备方法以及CN107184982A一种纳米光触媒消毒液及其制备方法等多项专利技术分别公开了使用光触媒进行空气杀菌消毒的技术思路。然而，由于光触媒的光催化反应具有普适性，不仅能够杀菌消毒，直接喷雾使用还会对施工对象中的塑料、橡胶、涂料等有机基体造成损伤，这类专利技术没有考虑对基体的保护而应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供一种光触媒空气杀菌消毒剂，其制备原料包括：光触媒纳米颗粒和水。作为本专利技术的一种实施方式，其制备原料还包含：杀菌消毒促进剂。作为本专利技术的一种实施方式，其制备原料还包含：分散剂。作为本专利技术的一种实施方式，所述光触媒纳米颗粒为核壳纳米结构。作为本专利技术的一种实施方式，所述光触媒纳米颗粒的粒径为0.05～10微米。作为本专利技术的一种实施方式，所述光触媒纳米颗粒的内核粒径为0.005～1微米。作为本专利技术的一种实施方式，所述光触媒纳米颗粒的外壳厚度为0.05～5微米。作为本专利技术的一种实施方式，所述光触媒纳米颗粒的壳层材料为具有介孔特性的多孔材料。作为本专利技术的一种实施方式，所述具有介孔特性的多孔材料的表面具有正电荷。光触媒纳米颗粒本专利技术中所述光触媒纳米颗粒为核壳纳米结构。所述核壳纳米结构的内核为无机光触媒纳米颗粒或改性无机光触媒纳米颗粒。本专利技术中，所述核壳纳米结构的内核的材料只要满足下述条件即可：当以适当波长之光照射其时，光以能量之方式被材料吸收，进而激发材料本体产生电子与空穴。带负电荷之电子与光触媒表面之氧分子(O2)作用可产生具有强还原能力之超氧阴离子(O2-)，带正电荷之空穴与光触媒表面之水分子(H2O)作用可产生具有强氧化分解能力之氢氧自由基(OH)；该氢氧自由基能够将有机物分解成二氧化碳与水。本专利技术所述核壳纳米结构的内核的材料可以是本领域技术人员已知的任何一种满足上述条件的材料。作为上述材料，作为举例可以选自：纳米二氧化钛、掺杂改性二氧化钛、氧化锌、掺杂改性氧化锌、钒酸铋、改性钒酸铋、氮化碳、改性氮化碳、氮化钛、改性氮化钛中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方式，所述内核材料的粒径0.005～1微米。所述光触媒纳米颗粒的壳层材料为具有介孔特性的多孔材料。本专利技术中，所述具有介孔特性的多孔材料是指多孔材料表面孔的孔径在2-50nm。作为本专利技术的一种实施方式，所述多孔材料可以是本领域技术人员已知的任何一种多孔材料，无论是有机多孔材料还是无机多孔材料；例如可以选择多糖类多孔材料、陶瓷类多孔材料、金属类多孔材料。作为本专利技术的一种优选方式，所述多孔材料优选为陶瓷类多孔材料。作为陶瓷类多孔材料，可以选自纳米沸石、纳米羟基磷灰石、海泡石、硅藻土中的至少一种。作为本专利技术的更加一种优选方式，所述多孔材料为表面电负性为正电荷的多孔材料。作为表面电负性为正电荷的多孔材料可以选自天然表面负有正电荷的多孔材料或者经过改性后的多孔材料。作为天然表面负有正电荷的多孔材料可以为水滑石等类似材料。作为本专利技术的更加优选方式，所述多孔材料为表面酸碱值为碱性的多孔材料。作为表面酸碱值为碱性的多孔材料可以为碱性沸石分子筛、氨基改性的多孔材料、季铵盐改性的多孔材料。作为本专利技术的优选方式，所述多孔材料为氨基改性的多孔材料或季铵盐改性的多孔材料。从提高分散性和稳定性的角度出发，所述多孔材料为季铵盐改性多孔材料。所述季铵盐改性多孔材料选自季铵盐改性纳米沸石、季铵盐改性纳米羟基磷灰石、季铵盐改性海泡石、季铵盐改性硅藻土。本专利技术的另外一方面提供所述光触媒纳米颗粒的制备方法：步骤A)提供内核无机光触媒材料；步骤B)提供壳层材料；步骤C):光触媒纳米颗粒的制备：将步骤A的材料与步骤B的材料按照质量百分比1：(1～8)混合，随后高能球磨3～8h，高速离心后得到沉淀，于300℃下烧结反应0.1～1h，得到复合结构光触媒颗粒，对其进行砂磨至0.05-10μm。杀菌消毒促进剂所述杀菌消毒促进剂包括过氧化氢、过氧碳酸钠、过氧乙酸、柠檬酸、二氧化氯、次氯酸钠、酒精、碘、季铵盐等消毒材料中的至少一种。分散剂所述分散剂包括纳米二氧化硅、纳米磷酸钙、纳米氧化铝中的至少一种。本专利技术还提供了所述杀菌消毒液的制备方法：将光触媒纳米颗粒，杀菌消毒促进剂，分散剂，溶于水中，剪切分散2h，即可获得本专利技术所述空气杀菌消毒剂。本专利技术还提供所述杀菌消毒剂的应用，所述杀菌消毒剂应用于机场、车站、博物馆、办公室、家居等室内环境的空气杀菌消毒。有益效果：①、零异味。本专利采用光触媒无机纳米材料作为杀菌消毒的主要功能成分，配方中不添加任何具有明显挥发性的物质，保证消毒时无异味，适合于公共区域有人活动时同时消毒。②、健康无害。本专利配方中，不含任何出现在欧盟REACH169标准中的有毒有害物质，确保安全性，吸入无害、接触无害。③、杀菌消毒的速效与长效功能并存。本专利配方中，同时包含速效和长效的杀菌消毒成分，产品使用后，杀菌效果可在几秒钟内立即起效，并在一个月内持续有效保持物体表面的杀菌消毒能力。④、对于细菌、病毒的普适性。本专利核心材料为光触媒纳米材料，主要杀菌原理为光触媒纳米颗粒在光照下，激发空气中的水和氧气产生具有强氧化还原能力的羟基自由基还有负氧离子，通过降解有机物和破坏蛋白质等原理进行对细菌、病毒的破坏，因此，光触媒的杀菌作用几乎对所有种类的细菌、病毒都有效，应用时具有普适性。⑤、改性光触媒技术，纳米材料光催化效率提升并具有可见光响应特性。传统光触媒材料应用局限之一是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，其制备原料包括：/n光触媒纳米颗粒和水。/n

【技术特征摘要】
1.一种光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，其制备原料包括：
光触媒纳米颗粒和水。


2.权利要求1所述的光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，其制备原料还包含：杀菌消毒促进剂。


3.权利要求1或2所述的光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，其制备原料还包含：分散剂。


4.权利要求1所述的光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，所述光触媒纳米颗粒为核壳纳米结构。


5.权利要求1所述的光触媒空气杀菌消毒剂，其特征在于，所述光触媒纳米颗粒的粒径为0.05～10微米。


6.权利要求4所述的光触媒空气杀菌消毒剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：安硕，
申请(专利权)人：华升科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11