一种去味杀菌剂及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  76

    本发明属于杀菌剂领域,具体涉及一种去味杀菌剂及其制备方法。



    背景技术:

    城市化进程造成环境卫生极大的污染。住家、大楼、工厂、学校等排放的污水(化粪池、固体物等)造成环境污染并使蚊虫、病菌滋生,甚至引发各种传染病,严重危害居民生活质量。因此,抗菌剂具有广泛的应用。

    抗菌剂可分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂等几大类。无机抗菌剂具有化学稳定性好,抗菌持久,耐高温性好等特点,又可分为重金属类、光催化类两大类。

    金属纳米颗粒由于其纳米颗粒的独特性质,从而具备良好的杀菌、抗菌性能以及优异的光响应特性,可直接作为一种杀菌、抗菌材料。金属纳米颗粒的抗菌特性归因于这些纳米颗粒的较小的尺寸和高面容比,这使得这些粒子可以与细菌紧密的相互作用。具有抗菌特性的金属纳米颗粒可以被涂覆在广泛应用中的表面上,例如医疗机械以及水处理和食品处理设备的表面上。

    在金属纳米颗粒抗菌材料中,综合考虑安全性、使用性和抗菌效果等因素,能够被广泛应用的抗菌金属纳米颗粒主要有银、锌和铜纳米颗粒。其中银纳米颗粒的杀菌能力最强。影响纳米银抗菌性能的因素主要有:粒径、形状等。大多数研究证实:纳米尺寸越小的银纳米颗粒,其抗菌性越强,较小的粒径能够明显增加银纳米颗粒的比表面积,能更有效释放银离子。

    但是,含银的抗菌剂一来成本较高,二来会在使用过程中造成二次污染。银离子会在水体、土壤等环境中不断累积,对生物体以及环境带来毒害作用。尤其是尺寸较小的银纳米颗粒,难以进行收集和处理,因此残留在生活和工业领域中所产生的危害也越大。



    技术实现要素:

    针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种低成本、制备过程简单、环境危害小的去味杀菌剂。

    本发明提供一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:银纳米颗粒:0.5%~3%;铜纳米颗粒:0.5%~3%;磁性纳米颗粒:0.5%~3%;稳定剂:10~20%;其余部分为水。

    所述银纳米颗粒的形状为星状,粒径范围为10~20nm。

    所述铜纳米颗粒为cu纳米颗粒、cuso4纳米颗粒、cu(oh)2纳米颗粒、cufe2o4纳米颗粒中的一种。

    所述cu纳米颗粒为球状结构,粒径范围为30~50nm。

    所述cuso4纳米颗粒、cu(oh)2纳米颗粒、cufe2o4纳米颗粒为球状结构,粒径范围为40~80nm。

    所述磁性纳米颗粒为fe纳米颗粒、fe2o3纳米颗粒、fe3o4纳米颗粒中的一种;

    所述磁性纳米颗粒为球状,粒径范围为40~60nm。

    所述稳定剂为十二烷基苯磺酸钠(dbs)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)中的一种。

    本发明还公开了一种杀菌植物除臭除味液的制备方法,包括以下步骤:s1:常温常压下,将重量百分比为0.5%~3%的银纳米颗粒、0.5%~3%的铜纳米颗粒、0.5%~3%的磁性纳米颗粒、10~20%的稳定剂,其余部分为水,加入到搅拌器中,以450~600r/min的速率进行搅拌,形成混合物;s2:将所述混合物在搅拌器中混合搅拌均匀,搅拌10~20min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为2000~3000pa.s的半透明混合液;s3:将所述半透明混合液进一步搅拌10~30min,最终形成透明混合液,即可得到所述去味杀菌剂。

    本发明所制备的去味杀菌剂适用于以下工业生产领域以及居民生活领域,包括:各式房舍化粪池及污水池设备;家户卫浴小便斗及马桶、管道间设备异味源;水肥收集设备中间处理;猪鸡牛等畜牧场及禽畜粪堆肥场等气味处置。

    本发明的有益效果是:

    1、成本低:本发明克服了单纯采用纳米银制备杀菌剂所面临的高成本问题,通过将贵金属与非贵金属复配,形成多元纳米颗粒的组合,从而制备低成本的去味杀菌剂;

    2、杀菌效果好:本发明中银纳米颗粒的形状为星状,所述银纳米颗粒的粒径范围为10~20nm,颗粒小,比表面积大,能够释放银离子的量大,故比传统银杀菌力更强;

    3、制备过程简单:本发明主要制备方法是将银纳米颗粒、铜纳米颗粒、磁性纳米颗粒、稳定剂以及水加入搅拌器中混合搅拌,通过一定的搅拌时间和粘度测试,进而制得去味杀菌剂,制备过程简单;

    4、环境危害小:本发明的原料中采用了磁性纳米颗粒,它们不仅可以防止金属纳米粒子的聚集,而且可以通过磁分离技术,便于纳米颗粒的回收,减少对环境的危害。

    具体实施方式

    为了更清楚地表述本发明,下面结合实施例对本发明作进一步地描述,说明本发明去味杀菌剂的杀菌、去味增益效果。

    实施例1:一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:

    银纳米颗粒:3%,形状为星状,粒径范围为10~20nm;cu纳米颗粒:3%,球状结构,粒径范围为30~50nm;fe纳米颗粒:0.5%,颗粒为球状,粒径范围为40~60nm;十二烷基苯磺酸钠:10%,其余部分为水,配制成为10kg的去味杀菌剂。

    制备时,将银纳米颗粒、cu纳米颗粒、fe纳米颗粒、十二烷基苯磺酸钠、水投入到搅拌机中,以450r/min的速率进行搅拌,搅拌10min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为2000pa.s的半透明混合液;对半透明混合液再进一步搅拌10min,最终形成透明混合液。

    实施例2:一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:

    银纳米颗粒:3%,形状为星状,粒径范围为10~20nm;cuso4纳米颗粒:0.5%,纳米颗粒为球状结构,粒径范围为40~60nm;fe2o3纳米颗粒:0.5%,纳米颗粒为球状,粒径范围为40~60nm;聚乙烯吡咯烷酮:20%,其余部分为水,配制成为5kg的去味杀菌剂。

    制备时,将银纳米颗粒、cuso4纳米颗粒、fe2o3纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮、水投入到搅拌机中,以600r/min的速率进行搅拌,搅拌20min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为3000pa.s的半透明混合液;最后再进一步搅拌10min,最终形成透明混合液。

    实施例3:一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:

    银纳米颗粒:3%,形状为星状,粒径范围为10~20nm;cufe2o4纳米颗粒:0.5%,球状结构,粒径范围为40~80nm;fe3o4纳米颗粒:3%,颗粒为球状,粒径范围为40~60nm;十六烷基三甲基溴化铵:15%,其余部分为水,配制成为7kg的去味杀菌剂。

    制备时,将银纳米颗粒、cufe2o4纳米颗粒、fe3o4纳米颗粒、十六烷基三甲基溴化铵、水投入到搅拌机中,以500r/min的速率进行搅拌,搅拌15min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为2500pa.s的半透明混合液;再进一步搅拌15min,最终形成透明混合液。

    实施例4:一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:

    银纳米颗粒:0.5%,形状为星状,粒径范围为10~20nm;cu(oh)2纳米颗粒:0.5%,球状结构,粒径范围为60~80nm;fe2o3纳米颗粒:0.5%,球状结构,粒径范围为45~60nm;十二烷基苯磺酸钠:10%,其余部分为水,配制成为5kg的去味杀菌剂。

    制备时,将银纳米颗粒、cu(oh)2纳米颗粒、fe2o3纳米颗粒、十二烷基苯磺酸钠、水投入到搅拌机中,以600r/min的速率进行搅拌,搅拌20min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为3000pa.s的半透明混合液;最后再进一步搅拌10min,最终形成透明混合液。

    实施例5:一种去味杀菌剂,按重量百分比包括如下组分:

    银纳米颗粒:2%,形状为星状,粒径范围为10~20nm;cu纳米颗粒:1%,球状结构,粒径范围为30~40nm;fe2o3纳米颗粒:2.5%,颗粒为球状,粒径范围为50~60nm;十六烷基三甲基溴化铵:17%,其余部分为水,配制成为7kg的去味杀菌剂。

    制备时,将银纳米颗粒、cu纳米颗粒、fe2o3纳米颗粒、十六烷基三甲基溴化铵、水投入到搅拌机中,以550r/min的速率进行搅拌,搅拌16min后,对混合物的粘度进行检测,得到得到粘度为2700pa.s的半透明混合液;再进一步搅拌13min,最终形成透明混合液。

    通过各个具体实施例,将获得的去味杀菌剂应用于以下工业生产领域以及居民生活领域,包括:各式房舍化粪池及污水池设备;家户卫浴小便斗及马桶、管道间设备异味源;水肥收集设备中间处理;猪鸡牛等畜牧场及禽畜粪堆肥场等气味处置。

    为了验证杀菌和去味效果,对本发明实施例中的去味杀菌剂进行了实验室条件下的抗菌率和臭味去除率试验。下面为本发明各个实施例达到的杀菌去味效果:

    表1实施例的杀菌去味效果

    本发明的优势在于:

    1、成本低:本发明克服了单纯采用纳米银制备杀菌剂所面临的高成本问题,通过将贵金属与非贵金属复配,形成多元纳米颗粒的组合,从而制备低成本的去味杀菌剂;

    2、杀菌效果好:本发明中银纳米颗粒的形状为星状,所述银纳米颗粒的粒径范围为10~20nm,颗粒小,比表面积大,能够释放银离子的量大,故比传统银杀菌力更强;

    3、制备过程简单:本发明主要制备方法是将银纳米颗粒、铜纳米颗粒、磁性纳米颗粒、稳定剂以及水加入搅拌器中混合搅拌,通过一定的搅拌时间和粘度测试,进而制得去味杀菌剂;

    4、环境危害小:本发明的原料中采用了磁性纳米颗粒,它们不仅可以防止金属纳米粒子的聚集,而且可以通过磁分离技术,便于纳米颗粒的回收,减少对环境的危害。

    以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种去味杀菌剂,其特征在于,按重量百分比包括如下组分:银纳米颗粒:0.5%~3%;铜纳米颗粒:0.5%~3%;磁性纳米颗粒:0.5%~3%;稳定剂:10~20%;其余部分为水。

    2.如权利要求1所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的银纳米颗粒的形状为星状,所述银纳米颗粒的粒径范围为10~20nm。

    3.如权利要求1所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的铜纳米颗粒为cu纳米颗粒、cuso4纳米颗粒、cu(oh)2纳米颗粒、cufe2o4纳米颗粒中的一种。

    4.如权利要求3所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的cu纳米颗粒为球状结构,粒径范围为30~50nm。

    5.如权利要求3所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的cuso4纳米颗粒、cu(oh)2纳米颗粒、cufe2o4纳米颗粒为球状结构,粒径范围为40~80nm。

    6.如权利要求1所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的磁性纳米颗粒为fe纳米颗粒、fe2o3纳米颗粒、fe3o4纳米颗粒中的一种。

    7.如权利要求1所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的磁性纳米颗粒的形状为球状,粒径范围为40~60nm。

    8.如权利要求1所述的去味杀菌剂,其特征在于,所述的稳定剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

    9.一种制备如权利要求1所述的去味杀菌剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1:常温常压下,将重量百分比为0.5%~3%的银纳米颗粒、0.5%~3%的铜纳米颗粒、0.5%~3%的磁性纳米颗粒、10~20%的稳定剂,其余部分为水,加入到搅拌器中,以450~600r/min的速率进行搅拌,形成混合物;

    s2:将所述混合物在搅拌器中混合搅拌均匀,搅拌10~20min后,对混合物的粘度进行检测,得到粘度为2000~3000pa.s的半透明混合液;

    s3:将所述半透明混合液进一步搅拌10~30min,最终形成透明混合液,即可得到所述去味杀菌剂。

    技术总结
    本发明涉及一种去味杀菌剂及其制备方法,去味杀菌剂按重量百分比包括如下组分:银纳米颗粒:0.5%~3%;铜纳米颗粒:0.5%~3%;磁性纳米颗粒:0.5%~3%;稳定剂:10~20%;其余部分为水。本发明所提供的去味杀菌剂,成本低、杀菌效果好、制备过程简单、环境危害小,可用于日常室内空间中的去味和杀菌,以及污水污泥除臭杀菌、农业堆肥发酵过程中的去味和杀菌。

    技术研发人员:陈超;孙刚
    受保护的技术使用者:西安科锐盛创新科技有限公司
    技术研发日:2020.11.24
    技术公布日:2021.03.12

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