本发明涉及空气净化剂领域，尤其涉及到一种基于纳米二氧化钛的抗菌防螨空气净化剂及制备方法。
背景技术：
目前，市面上最常见的空气净化剂主要有两类。一类是添加具有高孔隙率、高比表面积物质制备而成的吸附型空气净化剂，其中吸附物质主要有活性炭、硅藻土或多孔石墨烯等。此类空气净化剂在喷雾后，可以在较短时间内对房间内的污染物快速吸附，从而降低污染物浓度，但持久性较差。而且空气中的可挥发性有机物(vocs)在吸附后仍然会再次散发至空气中，危害人体健康。因此，吸附型空气净化剂并未能从根本上消除污染物。此类空气净化剂对空气中的尘螨、细菌、病毒等微生物去除能力有限，并且会因为自身具有一定颜色，而影响室内墙壁或装饰物的色光而并不适合室内使用。另一类是添加具有分解有害污染物的物质制备而成的分解型空气净化剂，其中具有分解污染物能力的物质主要有纳米二氧化钛、纳米氧化锌等光触媒或可释放负离子粉的矿石等。添加光触媒的空气净化剂在杀菌、降解有机污染物等方面均具有不错的效果，但光触媒需要在有光条件下才能发挥出较好的作用，使用条件受到了一定的限制，同时，光触媒的抑菌率还有待提升。添加负离子粉类物质，虽然具有较好的抑菌、降尘等作用，但负离子粉一般为天然矿石，其中含有微量的放射性物质，会对人体造成严重危害，在很多国家标准中禁止使用。
就空气净化剂而言，专利cn108636104a公开了一种复合空气净化剂的制备方法，此方法采用硅藻土作为吸附剂，采用氧化石墨烯等物质来分解有机污染物。此类空气净化剂利用吸附与分解的协同作用，可以起到一定净化空气的作用，但效率较低，对有害物质的分解能力较差，不够彻底。专利cn108554065a公开了一种高效空气净化剂的制备方法，此方法采用具有高吸附能力的改性煤灰和多孔石墨烯，与具有催化分解有机物的纳米二氧化钛以及负离子矿粉协同作用，可以同时吸附灰尘并可有效分解可挥发性有机物，但是由于负离子矿粉对人体有较大潜在危害，同时此产品本身颜色较重，并不适合室内家居使用，而更适用于室外空气净化。专利cn108499337a公开了一种高效去除含氮污染气体型空气净化剂组合物，其主要是采用天然植物精油来清新空气，采用负载氯化物的活性炭粉来吸附及分解污染物，此方法制备的空气净化剂以氯化物作为杀菌、氧化剂，效果持续较差，人体不可以长期接触。就抗菌防螨空气净化剂而言，专利cn108704607a公开了一种y型分子筛空气净化剂的制备方法，此方法虽然通过低温水解制备出了纳米二氧化钛分子膜，但是纯度较低，纳米二氧化钛的粒径以及质量不能有效把控，因此光催化效果较差，必须在较强光源下才能发挥作用，大大限制了其应用场景。专利cn108479286a公开了一种空气净化剂及其制备方法，此方法主要以天然植物提取物为主，具备较强的清新空气的作用，但杀菌及讲解污染物的能力有限。专利cn106345202a公开了一种高分子空气净化剂及其制备方法，此方法制备的空气净化剂因添加月桂烯等溶出型高分子有机抗菌剂而具备一定的抗菌能力，但对于有害气体的分解能力较弱，同时溶出型抗菌剂长期使用可能会危害人体健康。专利cn108452673a公开的一种抑菌型空气净化剂的制备方法则是通过镧系元素掺杂氧化锆、二氧化钛等光触媒来起到抑菌、抗菌的作用，此方法仍然未能解决光触媒催化效率较低以及需要较强光源的应用场景限制，同时制备方法较为复杂。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于纳米二氧化钛的抗菌防螨空气净化剂及制备方法。
本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：
一种基于纳米二氧化钛的抗菌防螨空气净化剂，该空气净化剂包含有下列重量百分比的原料：
优选的，所述乙醇的纯度≥99.5％。
优选的，所述天然植物精油自天然花草中提取的单方或复方精油。
优选的，所述抗菌防霉剂为非溶出型有机抗菌防霉剂或天然抗菌剂。
优选的，所述非溶出型有机抗菌防霉剂为有机硅—季铵盐类抗菌防霉剂或有机氮类抗菌防霉剂或带有吡卟酰胺结构的氯苯咪唑类高分子抗菌防霉剂；所述天然抗菌剂为甲壳素类抗菌剂或芦荟提取液或甘草提取液或茶叶提取液。
优选的，所述防螨剂为带有氨基的有机酯类化合物或带有吡卟酰胺结构的氯苯咪唑类高分子化合物或脱氢醋酸类防螨剂或甲苯酰胺系化合物或芳香族羧酸酯类防螨剂或有机磷系防螨剂或酞酚亚胺系防螨剂或天然柏树精油。
优选的，所述纳米二氧化钛分散液中纳米二氧化钛质量分数为1％-5％，纳米二氧化钛粒径为3—5nm，分散液为水。
一种基于纳米二氧化钛的抗菌防螨空气净化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将天然植物精油溶解于乙醇中，制得精油溶液；
(2)将抗菌防霉剂与防螨剂混合均匀，制得抗菌防螨剂；
(3)将精油溶液、抗菌防螨剂、纳米二氧化钛分散液按照比例混合，搅拌均匀。
其中，所述步骤(3)中的搅拌方法为机械搅拌或磁力搅拌或超声波震荡。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
采用本方法制备的空气净化剂，具有良好抗菌防螨效果，并具备在可见光下催化分解空气中的有害物质以及可挥发性有机物(vocs)的优良性能。同时，此方法中选用的抗菌防螨剂为非溶出型有机物，常温下具有一定的成膜能力，喷洒后不会轻易脱落，符合国内及欧美日环保标准，可以直接与人体长时间接触，适用于所有人群，不会导致人体过敏或其他健康问题。本发明采用的纳米二氧化钛光触媒为钛酸丁酯常温水解制备而成，加工方法简单，粒径均匀分布在3nm—5nm，具有极强的可见光催化分解有机物的能力。此外，本发明中选用的空气清新剂为天然植物精油，安全、环保无刺激，具有提神醒脑、愉悦身心的作用。此方法制备的抗菌防螨空气净化剂，不论是否有光源存在，均具有良好的抗菌防螨作用，适用于任何场合的空气净化，生产简单快捷，使用方便。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
以配制1000g空气净化剂为例：
实施例1
步骤一：称取300g无水乙醇，滴加1g单方玫瑰精油，以60r/min的速度机械搅拌5min，使得玫瑰精油均匀溶于无水乙醇，制得玫瑰精油溶液。
步骤二：称取固含量30％的有机硅—季铵盐抗菌防螨剂60g,与30g固含量30％的带有吡卟酰胺结构的氯苯咪唑高分子化合物类防螨剂混合，以60r/min的速度机械搅拌2min，使得抗菌防霉剂与防螨剂混合均匀，制得90g固含量为30％的抗菌防螨剂。
步骤三：将步骤一制备的玫瑰精油溶液与步骤二制备的抗菌防螨剂混合，以200r/min的速度机械搅拌2min，使之混合均匀。
步骤四：将步骤三制备的混合溶液，倒入609g粒径为3nm—5nm、固含量为1.2％的纳米二氧化钛分散液中，以200r/min的速度机械搅拌5min，使之混合均匀。
根据标准qb/t2761—2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》对所制备空气净化剂在日光灯下分解甲醛的性能进行测试；根据标准gb/t20944.3—2008《抗菌性能的评价第3部分：震荡法》对所制备空气净化剂的抗菌性能进行测试；根据标准gb/t24346—2009《防霉性能的评价》对所制备空气净化剂的防霉性能进行测试；根据标准gb/t24253—2009《防螨性能的评价》对所制备空气净化剂的防螨效果进行测试。
测试结果如下：
所制备空气净化剂24小时甲醛去除率为84.4％；抑菌率为100％；霉菌长霉等级为0级；驱螨率为100％。
实施例2
步骤一：称取300g无水乙醇，滴加1g单方玫瑰精油，以60r/min的速度机械搅拌5min，使得玫瑰精油均匀溶于无水乙醇，制得玫瑰精油溶液。
步骤二：称取固含量30％的有机硅—季铵盐抗菌防螨剂60g,与30g固含量30％的带有吡卟酰胺结构的氯苯咪唑高分子化合物类防螨剂混合，以60r/min的速度机械搅拌2min，使得抗菌防霉剂与防螨剂混合均匀，制得90g固含量为30％的抗菌防螨剂。
步骤三：将步骤一制备的玫瑰精油溶液与步骤二制备的抗菌防螨剂混合，以200r/min的速度机械搅拌2min，使之混合均匀。
步骤四：将步骤三制备的混合溶液，倒入609g粒径为6nm—8nm、固含量为1.2％的纳米二氧化钛分散液中，以200r/min的速度机械搅拌5min，使之混合均匀。
测试结果如下：
所制备空气净化剂24小时甲醛去除率为74.7％；抑菌率为96.4％；驱螨率为93.8％。
实施例3
步骤一：称取300g无水乙醇，滴加1g单方玫瑰精油，以60r/min的速度机械搅拌5min，使得玫瑰精油均匀溶于无水乙醇，制得玫瑰精油溶液。
步骤二：称取固含量30％的有机硅—季铵盐抗菌防螨剂60g,与30g固含量30％的带有吡卟酰胺结构的氯苯咪唑高分子化合物类防螨剂混合，以60r/min的速度机械搅拌2min，使得抗菌防霉剂与防螨剂混合均匀，制得90g固含量为30％的抗菌防螨剂。
步骤三：将步骤一制备的玫瑰精油溶液与步骤二制备的抗菌防螨剂混合，以200r/min的速度机械搅拌2min，使之混合均匀。
测试结果如下：
所制备空气净化剂24小时甲醛去除率为2％；抑菌率为82.5％；驱螨率为79.3％。
实施例4
取1000g粒径为3nm—5nm、固含量为1.2％的纳米二氧化钛分散液。
测试结果如下：
所制备空气净化剂24小时甲醛去除率为78.1％；抑菌率为56.9％；驱螨率为35.4％。
实施例5
将实施例1中的防螨剂和抗菌剂替换为市售溶出型抗菌剂
测试结果如下：
所制备空气净化剂24小时甲醛去除率为75.6％；抑菌率为87.2％；驱螨率为81.6％。
综上可以得出溶出型抗菌剂及其防螨剂与粒径为3nm—5nm纳米二氧化钛分散液的效果更加优秀。
本发明的原理在于：抗菌防螨剂为非溶出型有机物，常温下具有一定的成膜能力，喷洒后能够附着于纳米二氧化钛颗粒上，与纳米二氧化钛共同作用于抗菌防螨，提高抗菌防螨率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。