一种天然植物除臭剂及其制备方法和应用

1.本发明属于环境卫生空气净化技术领域，具体设计一种新型植物除臭剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着人口数量的增加以及社会的快速发展，各种生活垃圾、工业垃圾、生活污水、工业污水和养殖粪便也迅速增多。而往往这些废弃物中有机成分比例高，组成复杂，并且带有致病性的病原微生物、寄生虫等，堆放久了的有机物还会在厌氧条件下，通过复杂的还原反应产生挥发性的恶臭气体，包括硫化氢、氨气、吲哚、硫醇、硫醚、胺类、酰胺、醛类及挥发性脂肪酸等。这些气味不仅会降低人类生活环境质量，同时还引来蚊蝇的聚集，蚊蝇聚集在污染环境的同时还传播病菌疾病，对附近居民的生活伤害很大。因此，解决环境恶臭问题刻不容缓。
3.目前，除臭的方法主要有香味遮蔽法、化学反应法、物理作用法、生物作用法等。香味遮蔽法通过频繁的喷洒香精来掩盖恶臭，并不能减少恶臭的成分，并且这些香精中添加的有机成分种类多，对人体可能有一定的毒害作用。化学反应法是指与挥发性臭气分子发生加成、氧化还原、中和、缩合等反应，使异味分子的结构发生改变，变成无毒、无味的物质，从而达到除臭效果。物理作用法是指利用自身的微细结构来对臭气分子进行吸附固定，溶解或固定臭气分子致使臭气消失。生物作用法是利用有效成分抑制微生物的生长，降低微生物分解有机物的活性，从而减少臭气的产生与排放。


技术实现要素：

4.本技术提供一种能够分解臭气、抑制细菌并且安全、环保、高效的天然除臭剂，是当下空气净化领域亟需解决的问题。
5.一种天然植物除臭剂，其特征在于，按质量百分比计，所述天然除臭剂中含有0.04～0.06％的紫苏精油、0.05～0.12％金银花黄酮、0.05～0.12％艾草多酚、0.05～0.11％桉树叶多酚、0.14～0.39％银杏叶黄酮、0.17～0.48％茶多酚和0.13～0.25％薄荷多酚。
6.一种天然植物除臭剂，由紫苏叶提取液、金银花提取液、艾草提取液、桉树叶提取液、银杏叶提取液、茶叶提取液和薄荷叶提取液按质量比3：1：1：1：2～4：2～4：2混合而成。
7.可选的，所述紫苏叶提取液中含有质量百分比0.18～0.22％的紫苏精油；所述金银花提取液中含有质量百分比0.66～1.10％的金银花黄酮；所述艾草提取液中含有质量百分比0.73～0.99％的艾草多酚；所述桉树叶提取液中含有质量百分比0.73～1.02％的桉树叶多酚；所述银杏叶提取液中含有质量百分比0.62～0.89％的银杏叶黄酮；所述茶叶提取液中含有质量百分比0.76～1.13％的茶多酚；所述薄荷叶提取液中含有质量百分比0.75～1.08％的薄荷多酚。
8.一种天然植物除臭剂的制备方法，包括：
9.(1)将不同的植物茎叶粉末分别与提取溶剂混合得混合液，将所得混合液置于超
声波微波萃取仪中提取，分别得到对应的植物提取液；所述植物茎叶为紫苏叶、金银花、艾草、桉树叶、银杏叶、茶叶和薄荷叶；
10.(2)将所得植物提取液按紫苏叶提取液、金银花提取液、艾草提取液、桉树叶提取液、银杏叶提取液、茶叶提取液和薄荷叶提取液按质量比3：0.8～1.2：0.8～1.2：0.8～1.2：2～4：2～4：1.8～2.2混合，得所述天然植物除臭剂。
11.可选的，步骤(2)中将所得植物提取液按紫苏叶提取液、金银花提取液、艾草提取液、桉树叶提取液、银杏叶提取液、茶叶提取液和薄荷叶提取液按质量比3：1：1：1：2～4：2～4：2进行配比，得所述天然植物除臭剂。
12.可选的，所述植物茎叶均为市售商品。
13.可选的，所述植物茎叶粉末为将干燥的市售植物茎叶打粉、过80目筛所得颗粒大小统一的各植物茎叶粉末。
14.可选的，所述提取溶剂为体积百分数为65～75％的乙醇；所述植物茎叶粉末与提取溶剂的质量比为1：8～12。
15.进一步地，所述提取溶剂为体积百分数为70％的乙醇；所述植物茎叶粉末与提取溶剂的质量比为1：10。
16.可选的，紫苏叶提取液的提取条件：超声波功率：250w～350w；微波功率：600w～1000w；提取温度：40～60℃；提取时间：3～7min。
17.进一步的，紫苏叶提取液的提取条件：超声波功率：250w；微波功率：900w；提取温度：50℃；提取时间：4min。
18.可选的，金银花提取液、艾草提取液、桉树叶提取液、银杏叶提取液、茶叶提取液和薄荷叶提取液的提取条件均为：超声波功率：100w～300w；微波功率：100w～300w；提取温度：40～80℃；提取时间：20～40min。
19.进一步的，金银花提取液的提取条件：超声波功率：150w；微波功率：200w；提取温度：70℃；提取时间：30min。
20.进一步的，桉树叶提取液的提取条件：超声波功率：150w；微波功率：200w；提取温度：70℃；提取时间：35min。
21.进一步的，艾草提取液的提取条件：超声波功率：150w；微波功率：200w；提取温度：70℃；提取时间：35min。
22.进一步的，银杏叶提取液的提取条件：超声波功率：250w；微波功率：200w；提取温度：70℃；提取时间：30min。
23.进一步的，茶叶提取液的提取条件：超声波功率：250w；微波功率：250w；提取温度：70℃；提取时间：30min。
24.进一步的，薄荷叶提取液的提取条件：超声波功率：200w；微波功率：200w；提取温度：70℃；提取时间：30min。
25.一种如所述的制备方法制备得到的天然植物除臭剂。
26.一种如所述的天然植物除臭剂在去除臭气中的用途。
27.可选的，所述臭气为氨气、硫化氢、有机胺、甲醛。
28.进一步地，所述臭气为氨气或硫化氢。
29.一种消除氨气及硫化氢的方法，包括：
30.直接将所述的天然植物除臭剂喷洒于待处理臭气中；所述天然植物除臭剂的喷洒量为25mg～150mg/l。
31.具体地：(1)在20l的密闭容器中，以浓氨水为原料制备氨气，以硫化亚铁和稀硫酸为原料制备硫化氢；(2)使用气体检测器检测待密闭容器内氨气及硫化氢的浓度，待气体浓度稳定后，读取此时气体浓度示数a1；(3)喷洒固定量的植物除臭剂，待气体浓度稳定后，再次读取气体浓度示数a2，则此次除臭实验除臭效率为
32.本技术的天然植物除臭剂的除臭机理：混合植物提取液通过雾化形成其态分布在含有臭气空气中，臭气分子被吸附，在常温下发生各种反应，生成无毒无味的分子：
33.(1)酸碱中和反应，植物含有丰富的有机酸如柠檬酸、酒石酸等，其活性基团-cooh能与氨及有机胺等臭气分子发生酸碱中和消除臭味；植物提取液中含有的生物碱，可与硫化氢等酸性臭气分子发生反应除臭；路易斯酸碱反应，如含硫有机物中的硫原子具有接受电子对的空轨道与具有未共享孤对电子对的含氮有机物可发生该类型的酸碱反应而消除臭味。
34.(2)氧化还原反应及催化氧化反应，甲醛具有氧化性，在植物提取液中某些活性分子具有还原性，它们可以直接发生氧化还原反应；硫化氢在常温下不与氧气反应，但在植物中某些活性成分的催化下可发生氧化而消除其臭味。
35.(3)加成与缩合反应，植物挥发油中含有大量的醛、酮、萜及环氧烷烃，萜类、环氧基团等与臭味物质发生加成反应，含有α、β-不饱和的醛酮分子中的碳碳双键和羰基组成的共轭体系，在酸性条件下，极易与臭气分子发生1，4-亲核加成，而硫醇类臭味分子易与醛酮发生缩合反应除臭。
36.(4)吸附、吸收和溶解，儿茶素(多酚物质)能与臭气分子发生酯化、酯交换反应，或者与臭气物质形成氢键，对臭气物质通过吸附、吸收、溶解而束缚臭气分子除臭，提取液中一些大分子物质如多糖类等会对臭气分子形成包夹、吸附也能达到较好的除臭效果。
37.与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果之一：
38.(1)安全无毒：本技术的植物除臭剂使用后不会引起皮肤或呼吸系统过敏，不会引起各种不良反应，具有无毒无害、使用安全、方便等优点。
39.(2)高效：本技术的植物除臭剂具有抑菌杀菌活性，并且能够高效消除氨气及硫化氢气体，喷洒植物除臭剂后，不仅能够彻底分解异味分子，而且除臭效果持久。
40.(3)制备简单，环保：本技术植物除臭剂仅使用天然植物茎叶、水以及乙醇，且制备步骤简易，使用微波超声波联用提取也能大大缩短有效成分的提取时间并且提高有效成分提取率，并且本技术的植物除臭剂有效成分能够自行降解，不会对环境产生二次污染。
附图说明
41.图1为实施例9中氨气去除率的对比结果图；
42.图2为实施例10中硫化氢去除率的对比结果图。
具体实施方式
43.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
45.实施例1：紫苏精油的提取
46.称取30g过筛后的紫苏叶粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(见表1)后，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到紫苏提取液，利用紫外分光光度计测定紫苏提取液中紫苏精油含量，换算得到紫苏精油提取率(表1)。
47.表1：微波-超声波辅助不同提取条件对紫苏精油提取率的影响
[0048][0049][0050]
实施例2：金银花黄酮的提取
[0051]
称取30g过筛后的金银花粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表2)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到金银花提取液，利用紫外分光光度计测定金银花提取液中金银花黄酮含量，换算得到金银花黄酮提取率(表2)。
[0052]
表2微波-超声波辅助不同提取条件对金银花黄酮提取率的影响
[0053][0054]
实施例3：桉树叶多酚的提取
[0055]
称取30g过筛后的桉树叶粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表3)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到桉树叶提取液，利用紫外分光光度计测定桉树叶提取液中桉树叶多酚含量，换算得到桉树叶多酚提取率(表3)。
[0056]
表3微波-超声波辅助不同提取条件对桉树叶多酚提取率的影响
[0057][0058]
实施例4：艾草多酚的提取
[0059]
称取30g过筛后的艾草粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表4)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到艾草提取液，利用紫外分光光度计测定艾草提取液中艾草多酚含量，换算得到艾草多酚提取率(表4)。
[0060]
表4微波-超声波辅助不同提取条件对艾草多酚提取率的影响
[0061][0062][0063]
实施例5：银杏叶黄酮的提取
[0064]
称取30g过筛后的银杏叶粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表5)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到银杏叶提取液，利用紫外分光光度计测定银杏叶提取液中银杏叶黄酮含量，换算得到银杏叶黄酮提取率(表5)。
[0065]
表5微波-超声波辅助不同提取条件对银杏叶黄酮提取率的影响
[0066][0067]
实施例6：茶多酚的提取
[0068]
称取30g过筛后的茶叶粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表6)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到茶叶提取液，利用紫外分光光度计测定茶叶提取液中茶多酚含量，换算得到茶多酚提取率(表6)。
[0069]
表6微波-超声波辅助不同提取条件对茶多酚提取率的影响
[0070][0071]
实施例7：薄荷多酚的提取
[0072]
称取30g过筛后的薄荷粉末，300g的70％乙醇溶液(v/v)，混合均匀后，置于三颈瓶中，设置好反应参数(参见表7)，在超声波微波萃取仪中提取一段时间，对提取后的混合物进行过滤处理后得到薄荷提取液，利用紫外分光光度计测定薄荷提取液中薄荷多酚含量，换算得到薄荷多酚提取率(表7)。
[0073]
表7微波-超声波辅助不同提取条件对薄荷多酚提取率的影响
[0074][0075][0076]
实施例8：自制除臭剂的制备
[0077]
按一定质量比例(参见表8)混合各植物提取液，加入乙醇和水得到植物除臭剂。改变各植物提取液的比例即可得到不同配比的植物除臭剂。按照不同比例，调配了五款自制植物除臭剂。
[0078]
表8自制除臭剂配比(质量比)
[0079][0080]
实施例9：除臭剂氨气去除效率
[0081]
使用氨水制备臭源氨气，使用气体检测器检测待密闭容器内氨气的浓度，待气体浓度稳定后，读取此时气体浓度示数a1。然后喷洒固定量的自制植物除臭剂(实施例8制备)，待气体浓度稳定后，再次读取气体浓度示数a2，则此次除臭实验除臭效率为
[0082]
使用不同配比的植物除臭剂进行除臭效果检测，选取最优除臭效果的除臭剂配比，并与六种市售除臭剂：“一滴芬芳”除臭剂(市售除臭剂1)、“皓洁净”除臭剂(市售除臭剂2)、“小林制药”除臭剂(市售除臭剂3)、“日本kokubo”除臭剂(市售除臭剂4)、“日本lichemi”除臭剂(市售除臭剂5)、“安利优”除臭剂(市售除臭剂6)。进行除臭效率对比，氨气去除率如图1所示。
[0083]
由图1的结果显示，随着除臭剂喷洒量的增加，本技术制备的除臭剂对氨气的去除率稳步上升直至90％左右，作为对照的乙醇和水随着喷洒量的增加其对氨气的去除率基本稳定在10％左右，相同处理条件下，六种市售除臭剂对氨气的去除率也基本在5～20％之间。
[0084]
由图1的对比结果可知，相对现有的市售除臭剂，本技术的除臭剂对氨气的除臭效果显著。
[0085]
实施例10：除臭剂硫化氢去除效率
[0086]
使用硫化亚铁制备臭源硫化氢，使用气体检测器检测待密闭容器内硫化氢的浓度，待气体浓度稳定后，读取此时气体浓度示数a1。然后喷洒固定量的自制植物除臭剂，待气体浓度稳定后，再次读取气体浓度示数a2，则此次除臭实验除臭效率为
[0087]
使用不同配比的植物除臭剂进行除臭效果检测，选取最优除臭效果的除臭剂配比，并与六种市售除臭剂进行除臭效率对比，硫化氢去除率如图2所示。
[0088]
由图1的结果显示，随着除臭剂喷洒量的增加，本技术制备的除臭剂对硫化氢的去除率稳步上升直至90％左右，作为对照的乙醇和水随着喷洒量的增加其对硫化氢的去除率
基本稳定在10％左右，相同处理条件下，六种市售除臭剂对硫化氢的去除率也基本在5～20％之间。
[0089]
由图1的对比结果可知，相对现有的市售除臭剂，本技术的除臭剂对硫化氢的除臭效果显著。
[0090]
综上，由以上实施例证表明，本技术方式制备的天然植物除臭剂与市售除臭剂相比，除臭效果显著，利用超声波微波联用提取也能极大缩短有效除臭成分的提取时间，且该天然植物除臭剂安全无害，能够自行降解。
[0091]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。