[发明专利]一种缓释二氧化氯固态凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：包括A组分母体凝胶和B组分活化凝胶，所述A组分母体凝胶由下列重量份数的物质组成：二氧化氯活性组分0.5-15份，改性介孔二氧化硅纳米材料1-30份，凝胶粉1-10份，其余量为水；所述B组分活化凝胶，由下列重量份数的物质组成：活化剂1-20份，缓释剂0-8份，凝胶粉1-30份，其余量为水。

2.根据权利要求1所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述二氧化氯活性组分位于所述改性介孔二氧化硅纳米材料的孔道结构中。

3.根据权利要求1或2所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述二氧化氯活性组分包括KClO₃、NaClO₃、NaClO₂、KClO₂、Na₂SO₄、CaSO₄、MgSO₄、CaCl₂中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述改性介孔二氧化硅纳米材料由表面被氨基修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒，通过静电作用包覆表面被氨基修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒的聚丙烯酸膜层，以及与聚丙烯酸膜层中的聚丙烯酸通过酰胺键连接的聚乙二醇组成，聚丙烯酸膜层作为封堵阀门，能响应pH值的变化使表面被氨基修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒的孔道处于封堵或打开状态。

5.根据权利要求4所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述介孔二氧化硅纳米颗粒的粒径为150-200nm。

6.根据权利要求1所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述凝胶粉为结冷胶、明胶、黄原胶、琼脂、聚丙烯酸盐、丙烯酰胺中的一种或多种；所述缓释剂为聚乙二醇、聚乙烯比咯烷酮、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基纤维素、壳聚糖中的一种或多种；所述活化剂包括柠檬酸、草酸、磷酸二氢钠、醋酸、苹果酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其特征在于：所述A组分母体凝胶和B组分活化凝胶的质量比为1：1-1.5。

8.一种缓释二氧化氯固态凝胶的制备方法，其特征在于：制备权利要求1-7任一所述的缓释二氧化氯固态凝胶，其方法包括：

S1：将配方量的凝胶粉分散到水中，随后加入负载二氧化氯活性组分的改性介孔二氧化硅纳米材料，待溶液固化后得到权利要求1中所述的A组分母体凝胶；

S2：将配方量的凝胶粉分散到水中，随后加入活化剂，缓释剂，待溶液固化后得到权利要求1中所述的B组分活化凝胶；

S3：将A组分母体凝胶和B组分活化凝胶进行封装，使用时贴合在一起，即可持续产生二氧化氯气体，通过对产品中母体中孔径的启闭，控制二氧化氯气体的释放。

9.根据权利要求8所述的缓释二氧化氯固态凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中负载二氧化氯活性组分的改性介孔二氧化硅纳米材料的制备，包括以下步骤：

S11：将十六烷基三甲基溴化铵和二异丙基氨基锂加入水中，在搅拌下加热至78-82℃，滴加四乙基原硅酸盐，在78-82℃反应2-3h，将反应产物分散在浓盐酸-无水乙醇溶液中，在78-82℃回流3-5h，将所得产物用乙醇和水洗涤，干燥，得到介孔二氧化硅纳米颗粒；

S12：将介孔二氧化硅纳米颗粒分散于乙醇中形成分散液A，将分散液A与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，在78-82℃搅拌反应13-15h，将反应产物用乙醇和水洗涤，干燥，得到氨基修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒；

S13：将等量的碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺加入分散有步骤S2的氨基化介孔二氧化硅纳米颗粒的DMF缓冲液中搅拌，再加入聚丙烯酸和二氧化氯活性组分的水溶液继续搅拌反应；再往其中加入氨基化的聚乙烯醇，超声混合，然后以450-500r/min的搅拌速率搅拌反应10-12h，过滤，洗涤，即得负载二氧化氯活性组分的改性介孔二氧化硅纳米材料。

10.一种缓释二氧化氯固态凝胶的应用，其特征在于：将权利要求1-7任一所述的缓释二氧化氯固态凝胶用作空气净化和消毒的固态制剂。