一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液及其制备方法 (Durable graphene sterilizing and antibacterial liquid and preparation method thereof ) 是由 孙雪迎 王亚亭 马越 于 2021-10-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液及其制备方法,该抗菌液包括如下重量份原料：氧化石墨烯3-8份、抗菌增效剂10-15份、十二烷基苯磺酸钠3.5-5份、乳化剂3-5份、甘油1-3份、丙二醇1-3份、水80-100份；并在制备抗菌液的过程中制备了抗菌增效剂,该抗菌增效剂能够与细菌细胞膜内酸性磷脂的头基作用,导致细胞膜的渗透能力下降,细菌细胞液发生泄漏,造成细菌细胞死亡,同时该增效剂能够与细菌线粒体中细胞色素b的Q0位点结合,阻断细胞色素b与细胞色素c1之间的电子传递,进而抑制线粒体呼吸作用,使得线粒体无法供给细胞正常代谢所需要的能量,使得杀菌更彻底。(The invention discloses a durable graphene sterilizing and antibacterial liquid and a preparation method thereof, wherein the antibacterial liquid comprises the following raw materials in parts by weight: 3-8 parts of graphene oxide, 10-15 parts of an antibacterial synergist, 3.5-5 parts of sodium dodecyl benzene sulfonate, 3-5 parts of an emulsifier, 1-3 parts of glycerol, 1-3 parts of propylene glycol and 80-100 parts of water; and the antibacterial synergist is prepared in the process of preparing the antibacterial liquid, can act with the head group of acidic phospholipid in the bacterial cell membrane to reduce the permeability of the cell membrane and cause the leakage of the bacterial cell liquid to cause the death of the bacterial cell, and can be combined with the Q0 site of cytochrome b in bacterial mitochondria to block the electron transfer between the cytochrome b and cytochrome c1 so as to inhibit the respiration of the mitochondria, so that the mitochondria can not supply energy required by the normal metabolism of the cell, and the sterilization is more thorough.)
技术领域
本发明涉及杀菌剂制备技术领域，具体涉及一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液及其制备方法。
背景技术
随着社会进步，经济发展，人们更加注重自身健康。每天三分之二的时间都是在家里度过，一个干净无菌的家居环境显得尤为重要，因此抗菌液的使用遍及千家万户。现在市面上抗菌液的主要成分是对氯间二甲苯酚或季铵盐，这两类试剂具有毒理性，长期使用对环境和人体都不利。因此一种安全环保，具有广谱抑菌功效的抗菌液是广大消费者的需求。
石墨烯是一种由碳原子以Sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨，石墨烯能够通过破坏细胞膜完整性，引起细菌结构的破坏和功能的紊乱；但石墨烯抗菌效果较差，部分细菌的细胞膜受损，但是细胞仍能正常工作，使得在使用抗菌液后，出现细菌滋生，进而影响了抗菌液的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有的石墨烯杀毒抗菌液的抗菌效果一般，在使用过程中仍然会出现细菌滋生的出现。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液，包括如下重量份原料：氧化石墨烯3-8份、抗菌增效剂10-15份、十二烷基苯磺酸钠3.5-5份、乳化剂3-5份、甘油1-3份、丙二醇1-3份、水80-100份；
该杀毒抗菌液由如下步骤制成：
步骤S1：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、水加入反应釜中，在转速为600-800r/min的条件下，进行搅拌20-30min，制得分散液；
步骤S2：将分散液、抗菌增效剂、乳化剂、甘油、丙二醇入反应釜中，在转速为1000-1200r/min的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得杀毒抗菌液。
进一步，所述的乳化剂为失水山梨醇单油酸酯和山梨醇酐单油酸酯中的一种或两种任意比例混合。
进一步，所述的抗菌增效剂由如下步骤制成：
步骤A1：将2-氨基-4-硝基甲苯、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，进行搅拌1-1.5h后，降温至温度为0-3℃，加入亚硝酸钠溶液，继续反应1-1.5h，调节反应液pH值为5，制得中间体1，将去离子水、五水硫酸铜、醋酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为15-20℃的条件下，进行搅拌并加入乙醛肟和亚硫酸钠，搅拌10-15min后，调节反应液pH值为7，降温至温度为5-10℃，加入中间体1，进行反应1-1.5h，制得中间体2；
反应过程如下：
步骤A2：将中间体2、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在温度为90-95℃的条件下，进行回流3-4h，制得中间体3，将中间体3、氢氧化钾、去离子水加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应1-2h，制得中间体4，将中间体4、浓硫酸、甲醇加入反应釜中，在温度为80-90℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体5，将中间体5、甲氧基胺盐酸盐、乙醇加入反应釜中，在温度为80-90℃，pH值为8-9的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体6，将中间体6、四氯化碳、过氧苯甲酰、N-溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为80-90℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体7；
反应过程如下：
步骤A3：将对甲基氯化苄、氰化钠、乙醇、二甲胺加入反应釜中，在温度为80-100℃的条件下，进行回流反应3-5h，制得中间体8，将中间体8、五硫化二磷、无水亚硫酸钠加入反应釜中，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌20-30min后，加入去离子水，继续搅拌10-15min，制得中间体9，将中间体9、乙腈、2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为30-35℃的条件下，进行搅拌2-3h后，加入三乙胺进行回流1-1.5h，制得中间体10，将中间体10和氢氧化钠溶液混合，进行回流反应4-6h后，调节反应液pH值为1-2，制得中间体11；
反应过程如下：
步骤A4：将中间体7、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为30-35℃的条件下，进行反应30-40min，调节反应液pH值为11-12，制得中间体12，将中间体11、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为60-70℃的条件下，进行回流7-9h后，去除溶剂，加入二甲苯和中间体12，进行回流反应13-15h，制得中间体13，将中间体13、二甲基氨基乙醇、醋酸钠加入反应釜中，在温度为30-35℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体14，将中间体14、乙腈、对苯二酚加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为45-50℃的条件下，进行搅拌并加入溴代十六烷，进行反应10-15h，制得抗菌增效剂。
反应过程如下：
进一步，步骤A1所述的2-氨基-4-硝基甲苯、去离子水、浓盐酸、亚硝酸钠溶液的用量比为0.5mol:120mL:43g:70mL，浓盐酸的质量分数为36％，亚硝酸钠溶液的质量分数为45％，去离子水、五水硫酸铜、醋酸、乙醛肟、亚硫酸钠、中间体1的用量比为200mL:15g:42g:28.2g:1.8g:15g。
进一步，步骤A2所述的中间体2、去离子水、浓盐酸的用量比为15g:200mL:300mL，中间体3、氢氧化钾、去离子水、高锰酸钾的用量比为3.8g:1.2g:200mL:4.5g，中间体4、浓硫酸、甲醇的用量比为0.01mol:20mL:0.01mol，浓硫酸的质量分数为95％，中间体5、甲氧基胺盐酸盐、乙醇的用量比为0.02mol:0.09mol:40mL，中间体6、四氯化碳、过氧苯甲酰、N-溴丁二酰亚胺的用量比0.012mol:30mL:0.2g:0.015mol。
进一步，步骤A3所述的对甲基氯化苄、氰化钠、乙醇、二甲胺的用量质量比为125:50:55:2，中间体8、五硫化二磷、无水亚硫酸钠、去离子水的用量比为0.015mol:0.02mol:0.02mol:40mL，中间体9、乙腈、2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯、三乙胺的用量比为0.5mol:300mL:0.4mol:1.05mol，中间体10和氢氧化钠溶液的用量比为1g:10mL，氢氧化钠溶液的质量分数为40％。
进一步，步骤A4所述的中间体7、锡粉、浓盐酸的用量比为3.5g:8g:80mL，中间体11、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、二甲苯、中间体12的用量比为0.2mol:0.25mol:3mL:140mL:0.19mol，中间体13、二甲基氨基乙醇、醋酸钠的用量摩尔比为1:1:1，中间体14、乙腈、对苯二酚、溴代十六烷的用量比为0.1mol:20mL:0.1mol:0.1mol。
本发明的有益效果：本发明在制备一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液的过程中，制备了一种抗菌增效剂，该抗菌增效剂以2-氨基-4-硝基甲苯为原料进行反应，制得中间体1，将中间体1进一步反应，制得中间体2，将中间体2用浓盐酸进行处理，制得中间体3，将中间体3进行一步处理，制得中间体4，将中间体4和甲醇进行酯化反应，制得中间体5，将中间体5与甲氧基胺盐酸盐进行反应，制得中间体6，将中间体6用N-溴丁二酰亚胺处理，制得中间体7，将对甲基氯化苄与氰化钠反应，制得中间体8，将中间体8与五硫化二磷进行反应，制得中间体9，将中间体9与2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯进行反应，制得中间体10，将中间体10进一步处理，制得中间体11，将中间体7用锡粉进行还原，使得中间体7上硝基还原成氨基，制得中间体12，将中间体11和氯化亚砜进行处理后，与中间体12反应，制得中间体13，将中间体13和二甲基氨基乙醇进行反应，制得中间体14，将中间体14与溴代十六烷进行反应，制得抗菌增效剂，该抗菌增效剂能够与细菌细胞膜内酸性磷脂的头基作用，导致细胞膜的渗透能力下降，细菌细胞液发生泄漏，造成细菌细胞死亡，同时该增效剂能够与细菌线粒体中细胞色素b的Q0位点结合，阻断细胞色素b与细胞色素c1之间的电子传递，进而抑制线粒体呼吸作用，使得线粒体无法供给细胞正常代谢所需要的能量，使得杀菌更彻底，且该抗菌增效剂的相对分子质量高，不易出现挥发现象，使得抗菌液的抗菌效果更长。
具体实施方式
下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液，包括如下重量份原料：氧化石墨烯3份、抗菌增效剂10份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、失水山梨醇单油酸酯3份、甘油1份、丙二醇1份、水80份；
该杀毒抗菌液由如下步骤制成：
步骤S1：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、水加入反应釜中，在转速为600r/min的条件下，进行搅拌20min，制得分散液；
步骤S2：将分散液、抗菌增效剂、失水山梨醇单油酸酯、甘油、丙二醇入反应釜中，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌1h，制得杀毒抗菌液。
所述的抗菌增效剂由如下步骤制成：
步骤A1：将2-氨基-4-硝基甲苯、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌1h后，降温至温度为0℃，加入亚硝酸钠溶液，继续反应1h，调节反应液pH值为5，制得中间体1，将去离子水、五水硫酸铜、醋酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为15℃的条件下，进行搅拌并加入乙醛肟和亚硫酸钠，搅拌10min后，调节反应液pH值为7，降温至温度为5℃，加入中间体1，进行反应1h，制得中间体2；
步骤A2：将中间体2、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流3h，制得中间体3，将中间体3、氢氧化钾、去离子水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应1h，制得中间体4，将中间体4、浓硫酸、甲醇加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体5，将中间体5、甲氧基胺盐酸盐、乙醇加入反应釜中，在温度为80℃，pH值为8的条件下，进行回流反应3h，制得中间体6，将中间体6、四氯化碳、过氧苯甲酰、N-溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体7；
步骤A3：将对甲基氯化苄、氰化钠、乙醇、二甲胺加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体8，将中间体8、五硫化二磷、无水亚硫酸钠加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌20min后，加入去离子水，继续搅拌10min，制得中间体9，将中间体9、乙腈、2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为30℃的条件下，进行搅拌2h后，加入三乙胺进行回流1h，制得中间体10，将中间体10和氢氧化钠溶液混合，进行回流反应4h后，调节反应液pH值为1，制得中间体11；
步骤A4：将中间体7、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为30℃的条件下，进行反应30min，调节反应液pH值为11，制得中间体12，将中间体11、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为60℃的条件下，进行回流7h后，去除溶剂，加入二甲苯和中间体12，进行回流反应13h，制得中间体13，将中间体13、二甲基氨基乙醇、醋酸钠加入反应釜中，在温度为30℃的条件下，进行反应2h，制得中间体14，将中间体14、乙腈、对苯二酚加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为45℃的条件下，进行搅拌并加入溴代十六烷，进行反应10h，制得抗菌增效剂。
实施例2
一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液，包括如下重量份原料：氧化石墨烯5份、抗菌增效剂13份、十二烷基苯磺酸钠4.2份、失水山梨醇单油酸酯4份、甘油2份、丙二醇2份、水90份；
该杀毒抗菌液由如下步骤制成：
步骤S1：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、水加入反应釜中，在转速为600r/min的条件下，进行搅拌30min，制得分散液；
步骤S2：将分散液、抗菌增效剂、失水山梨醇单油酸酯、甘油、丙二醇入反应釜中，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌1.5h，制得杀毒抗菌液。
所述的抗菌增效剂由如下步骤制成：
步骤A1：将2-氨基-4-硝基甲苯、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌1h后，降温至温度为3℃，加入亚硝酸钠溶液，继续反应1h，调节反应液pH值为5，制得中间体1，将去离子水、五水硫酸铜、醋酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为15℃的条件下，进行搅拌并加入乙醛肟和亚硫酸钠，搅拌15min后，调节反应液pH值为7，降温至温度为5℃，加入中间体1，进行反应1.5h，制得中间体2；
步骤A2：将中间体2、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流4h，制得中间体3，将中间体3、氢氧化钾、去离子水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应2h，制得中间体4，将中间体4、浓硫酸、甲醇加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体5，将中间体5、甲氧基胺盐酸盐、乙醇加入反应釜中，在温度为80℃，pH值为9的条件下，进行回流反应3h，制得中间体6，将中间体6、四氯化碳、过氧苯甲酰、N-溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体7；
步骤A3：将对甲基氯化苄、氰化钠、乙醇、二甲胺加入反应釜中，在温度为100℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体8，将中间体8、五硫化二磷、无水亚硫酸钠加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌20min后，加入去离子水，继续搅拌15min，制得中间体9，将中间体9、乙腈、2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为35℃的条件下，进行搅拌2h后，加入三乙胺进行回流1.5h，制得中间体10，将中间体10和氢氧化钠溶液混合，进行回流反应4h后，调节反应液pH值为2，制得中间体11；
步骤A4：将中间体7、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为35℃的条件下，进行反应30min，调节反应液pH值为12，制得中间体12，将中间体11、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，进行回流7h后，去除溶剂，加入二甲苯和中间体12，进行回流反应15h，制得中间体13，将中间体13、二甲基氨基乙醇、醋酸钠加入反应釜中，在温度为30℃的条件下，进行反应3h，制得中间体14，将中间体14、乙腈、对苯二酚加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入溴代十六烷，进行反应10h，制得抗菌增效剂。
实施例3
一种耐久型石墨烯杀毒抗菌液，包括如下重量份原料：氧化石墨烯8份、抗菌增效剂15份、十二烷基苯磺酸钠5份、失水山梨醇单油酸酯5份、甘油1-3份、丙二醇3份、水100份；
该杀毒抗菌液由如下步骤制成：
步骤S1：将氧化石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、水加入反应釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌30min，制得分散液；
步骤S2：将分散液、抗菌增效剂、失水山梨醇单油酸酯、甘油、丙二醇入反应釜中，在转速为1200r/min的条件下，进行搅拌1.5h，制得杀毒抗菌液。
所述的抗菌增效剂由如下步骤制成：
步骤A1：将2-氨基-4-硝基甲苯、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌1.5h后，降温至温度为3℃，加入亚硝酸钠溶液，继续反应1.5h，调节反应液pH值为5，制得中间体1，将去离子水、五水硫酸铜、醋酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为20℃的条件下，进行搅拌并加入乙醛肟和亚硫酸钠，搅拌15min后，调节反应液pH值为7，降温至温度为10℃，加入中间体1，进行反应1.5h，制得中间体2；
步骤A2：将中间体2、去离子水、浓盐酸加入反应釜中，在温度为95℃的条件下，进行回流4h，制得中间体3，将中间体3、氢氧化钾、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌并加入高锰酸钾，进行反应2h，制得中间体4，将中间体4、浓硫酸、甲醇加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体5，将中间体5、甲氧基胺盐酸盐、乙醇加入反应釜中，在温度为90℃，pH值为9的条件下，进行回流反应5h，制得中间体6，将中间体6、四氯化碳、过氧苯甲酰、N-溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体7；
步骤A3：将对甲基氯化苄、氰化钠、乙醇、二甲胺加入反应釜中，在温度为100℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体8，将中间体8、五硫化二磷、无水亚硫酸钠加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌30min后，加入去离子水，继续搅拌15min，制得中间体9，将中间体9、乙腈、2-氯-4,4,4,-三氟乙酰乙酸乙酯加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为35℃的条件下，进行搅拌3h后，加入三乙胺进行回流1.5h，制得中间体10，将中间体10和氢氧化钠溶液混合，进行回流反应6h后，调节反应液pH值为2，制得中间体11；
步骤A4：将中间体7、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为35℃的条件下，进行反应40min，调节反应液pH值为12，制得中间体12，将中间体11、氯化亚砜、N,N-二甲基甲酰胺加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为70℃的条件下，进行回流9h后，去除溶剂，加入二甲苯和中间体12，进行回流反应15h，制得中间体13，将中间体13、二甲基氨基乙醇、醋酸钠加入反应釜中，在温度为35℃的条件下，进行反应3h，制得中间体14，将中间体14、乙腈、对苯二酚加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入溴代十六烷，进行反应15h，制得抗菌增效剂。
对比例1
本对比例与实施例1相比未加入抗菌增效剂，其余步骤相同。
对比例2
本对比例与实施例1相比用对硝基苯酚代替抗菌增效剂，其余步骤相同。
对比例3
本对比例为中国专利CN107006516A公开的抗菌液。
对实施例1-3和对比例1-3制得的抗菌液根据GB/T2738-2012的方法进行性能测试，测试结果如下表1所示；
表1
由上表1可知实施例1-3制得的抗菌液对大肠杆菌的抑菌率为99.93-99.95％，对白色念球菌的抑菌率99.93-99.95％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.92-99.93％，而对比例1-3制得的抗菌液的抑菌率均比实施例1-3低，表明本发明具有很好的抗菌效果且耐久效果更好。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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