CN108273475A - 长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途、霉菌毒素吸附材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途、霉菌毒素吸附材料及其制备方法,涉及农业及畜牧业防毒去毒技术领域。长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途是将长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂吸附霉菌毒素。本发明还公开了一种霉菌毒素吸附材料,包括长链烷基季铵盐/累托石复合材料。霉菌毒素吸附材料的制备方法包括以下步骤:将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥得到。本发明提供了一种更加高效的霉菌毒素吸附材料,通过本发明方法制得的吸附材料能够有效吸附黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素,且制备工艺简单,易于规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及农业及畜牧业防毒去毒技术领域,具体而言,涉及一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途、霉菌毒素吸附材料及其制备方法。
背景技术
霉菌毒素作为霉菌代谢产生的有毒次级代谢产物,广泛存在于粮食和动物饲料中。霉菌毒素对人和动物有着极强的毒性和致病性,急性中毒会严重损害机体的健康状况,并最终导致动物死亡;亚急性中毒会使动物的生长受阻,免疫功能受损等;慢性中毒则可能会引发肿瘤。霉菌毒素污染面积十分广泛,全球每年约有25%的谷物和饲料受到了各种霉菌毒素的污染,而且存在多种毒素共同污染的现象,霉菌毒素的污染必须得到及时有效的控制。吸附法是霉菌毒素的有效去除方法,目前用于霉菌毒素吸附的材料研究最多的蒙脱石。未经改性的蒙脱石对某些霉菌毒素表现出一定的吸附性能,但是未经改性的蒙脱石对霉菌毒素的吸附不稳定,解析率较高。选取合适的有机改性剂对蒙脱石进行有机改性,不仅能扩充蒙脱石吸附霉菌毒素的种类而且能够提高其吸附霉菌毒素的量和吸附稳定性。因此,需要寻找更为有效的霉菌毒素吸附材料。
目前尚未有将长链烷基季铵盐/累托石复合材料作为霉菌毒素吸附材料应用的报道。
有鉴于此,提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途,将长链烷基季铵盐/累托石复合材料作为霉菌毒素吸附剂应用,为霉菌毒素污染提供一种去除更加有效的吸附材料,对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素都具有良好的吸附能力,适用范围广。
本发明的目的之二在于提供一种霉菌毒素吸附材料,该材料能够有效吸附霉菌毒素,对多种霉菌毒素均有较好的吸附性能。
本发明的目的之三在于提供一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,制备工艺简单,生产成本低,易于实现工业化生产。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
第一方面,提供了一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途,将长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂吸附霉菌毒素。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,霉菌毒素为黄曲霉毒素和/或玉米赤霉烯酮;
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,吸附时所述长链烷基季铵盐/累托石复合材料与所述霉菌毒素的质量比为1:(0.005-0.05),优选1:(0.005-0.035)。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述长链烷基季铵盐/累托石复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述长链烷基季铵盐与所述累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3);
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述累托石与所述水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80)。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,悬浮液在55~75℃混合1~24h;
优选地,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h;
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
第二方面,提供了一种霉菌毒素吸附材料,所述霉菌毒素吸附材料包括长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
第三方面,提供了所述的霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到霉菌毒素吸附材料。
优选地,在本发明提供的技术方案的基础上,所述长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合;
优选地,所述长链烷基季铵盐与所述累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3);
优选地,所述累托石与所述水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80);
优选地,悬浮液在55~75℃混合1~24h;
优选地,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min;
优选地,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h;
优选地,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明将长链烷基季铵盐/累托石复合材料作为霉菌毒素吸附剂应用,是因为长链烷基季铵盐/累托石复合材料对多种霉菌毒素都具有良好的吸附能力。累托石是二八面体钠云母和二八面体蒙脱石组成的1∶1规则间层矿物,结构单元中含有蒙脱石层,具有蒙脱石的膨胀性、阳离子交换性及吸附性,又因为累托石较蒙脱石有更宽的晶层间距(2.45nm)及更大的晶粒尺寸,使得累托石能够更好的吸附大分子有机物质,另外累托石的矿物结构中蒙脱土层的层电荷较蒙脱土低而更易分散、插层和剥离,使得累托石更易与高分子聚合物插层复合,表现出比蒙脱石更好的改性效果及吸附性能。累托石经过长链烷基季铵盐改性得到的长链烷基季铵盐/累托石复合材料对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素均有较好的吸附能力,为霉菌毒素污染的防治提供了一种更加有效且适用范围广的吸附材料。
(2)本发明通过对黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的吸附试验证明,作为长链烷基季铵盐/累托石复合材料用于霉菌毒素吸附剂具有吸附效果好,适用范围广的优势,对两种霉菌毒素的吸附率可达90%以上,高于其他累托石或其改性材料。
(3)本发明霉菌毒素吸附材料的制备工艺简单,生产成本低,易于实现工业化生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的第一个方面,提供了一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途,将长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂吸附霉菌毒素。
霉菌毒素典型但非限制性的例如为黄曲霉毒素(Aflatoxin)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、T-2毒素、烟曲霉毒素、赭曲霉毒素等。
长链烷基季铵盐/累托石复合材料中的“/”表示“和”,即“和”的意思,即长链烷基季铵盐和累托石的复合材料,也可以理解为长链烷基季铵盐改性的累托石材料。
累托石是一种非金属黏土矿物,其晶体结构是由二八面体的类云母与二八面体类蒙脱石层规则相间叠置而成,呈深灰-灰黑色,纯净累托石为白色,粒度细,一般小于5微米,主要成分是水铝硅酸盐。
典型但非限制性的长链烷基季铵盐例如为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵等。
对长链烷基季铵盐/累托石复合材料的制备方法不作限定,可采用本领域常规的有机改性方法制备。
经长链烷基季铵盐改性后的累托石材料增加了累托石的层间距,得到的材料表面吸附性能好。目前尚未有将长链烷基季铵盐/累托石复合材料作为霉菌毒素吸附材料应用的报道。经试验发现长链烷基季铵盐/累托石复合材料对多种霉菌毒素都具有良好的吸附能力。将长链烷基季铵盐/累托石复合材料作为霉菌毒素吸附剂应用,扩展了长链烷基季铵盐/累托石复合材料的应用领域,为霉菌毒素的污染防控提供一种更为有效的且适用范围更广的吸附材料,将长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂后对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素进行吸附,均能够获得良好的吸附效果。
在一种优选的实施方式中,吸附时长链烷基季铵盐/累托石复合材料与霉菌毒素的质量比为1:(0.005-0.05),优选1:(0.005-0.035)。
吸附时长链烷基季铵盐/累托石复合材料与霉菌毒素的质量比例如为1:0.005、1:0.01、1:0.02、1:0.03、1:0.04或1:0.05。
通过调节吸附剂长链烷基季铵盐/累托石复合材料与吸附质霉菌毒素的质量比,能够进一步提升长链烷基季铵盐/累托石复合材料对霉菌毒素的吸附效果。
在一种优选的实施方式中,长链烷基季铵盐/累托石复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
悬浮液包括累托石、长链烷基季铵盐和水。
所述“包括”意指其除所述成分外,还可以包括其他成分,所述的“包括”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
优选地,长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合。
悬浮液在25~75℃混合0.5~24h进行改性,改性温度25~75℃,例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃或75℃。改性时间0.5~24h,例如0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h。
在25~75℃温度下充分混合0.5~24h能够使有机阳离子长链烷基季铵盐充分均匀嵌入累托石层结构中。
陈化指在沉淀过程中,待沉淀完全后,使溶液在一定条件下静止存放一段时间。目的是为了使各组分之间得到充分的反应,或令悬浮物沉降。
陈化后进行冷却,优选冷却至室温,即冷却至周围的环境温度即可。
冷却后进行分离,优选采用过滤方式进行分离。
分离后进行干燥,优选采用烘干方式进行干燥。
通过将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃改性0.5~24h,再经陈化、冷却、分离和干燥后得到的长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂的吸附效果更好。且制备方法简单,便于工业生产。
在一种优选的实施方式中,长链烷基季铵盐与累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3)。
长链烷基季铵盐与累托石典型但非限制性的质量比例如为1:2、1:3、1:4、1:5或1:6。
通过控制长链烷基季铵盐与累托石的质量比,获得的长链烷基季铵盐/累托石复合材料吸附性能更好。随着长链烷基季铵盐用量的增加,吸附性能越好,但用量过多,吸附性能有所下降。
在一种优选的实施方式中,累托石与水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80)。
累托石与水典型但非限制性的质量比例如为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90或1:100。
通过控制累托石在水中的含量能够获得霉菌毒素吸附性能更好的材料。
在一种优选的实施方式中,悬浮液在55~75℃混合1~24h。
通过进一步优化改性温度,改性后材料用作霉菌毒素吸附剂吸附性能更好。
在一种优选的实施方式中,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min。
陈化温度典型但非限制性的例如为5℃、6℃、7℃、8℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃或35℃。
陈化时间典型但非限制性的例如为10min、15min或20min。
通过在5~35℃陈化10~20min能够使长链烷基季铵盐充分嵌插于累托石中,得到的材料性能更加稳定。
在一种优选的实施方式中,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h。
干燥温度典型但非限制性的例如为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
干燥时间典型但非限制性的例如为24h、36h或48h。
在50~70℃干燥效率快,不会影响材料性能。
在一种优选的实施方式中,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
研磨至-200目得到长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作吸附剂便于吸附和使用。
根据本发明的第二个方面,提供了一种霉菌毒素吸附材料,霉菌毒素吸附材料包括长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
霉菌毒素典型但非限制性的例如为黄曲霉毒素(Aflatoxin)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、T-2毒素、烟曲霉毒素、赭曲霉毒素等。
长链烷基季铵盐/累托石复合材料中的“/”表示“和”,即“和”的意思,即长链烷基季铵盐和累托石的复合材料,也可以理解为长链烷基季铵盐改性的累托石材料。
累托石是是一种晶体结构特殊,由二八面体钠云母单元层和二八面体钙基蒙脱石单元层以1∶1规则交替堆积组成的规则间层粘士矿物。
典型但非限制性的长链烷基季铵盐例如为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵等。
长链烷基季铵盐/累托石复合材料可采用常规的有机改性方法制备得到。
霉菌毒素吸附材料包括长链烷基季铵盐/累托石复合材料中的“包括”意指霉菌毒素吸附材料除长链烷基季铵盐/累托石复合材料外,还可以包括其他吸附材料,所述的“包括”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
长链烷基季铵盐/累托石复合材料对黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮多种霉菌毒素都具有优秀的吸附效果,对两种霉菌毒素的吸附率可达90%以上,适用范围广,高于其他累托石或其改性材料。霉菌毒素吸附材料由于包含长链烷基季铵盐/累托石复合材料从而具有对霉菌毒素的优秀的吸附性能,可作为一种更高效的霉菌毒素吸附剂使用。
根据本发明的第三个方面,提供了一种上述霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到霉菌毒素吸附材料。
优选地,长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合。
包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h进行改性,改性温度25~75℃,例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃或75℃。改性时间0.5~24h,例如0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h。
陈化指在沉淀过程中,待沉淀完全后,使溶液在一定条件下静止存放一段时间。目的是使组分间得到充分的反应,或令悬浮物沉降。
陈化后进行冷却,优选冷却至室温,即冷却至周围的环境温度即可。
冷却后进行分离,优选采用过滤方式进行分离。
分离后进行干燥,优选采用烘干方式进行干燥。
通过将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃改性0.5~24h,再经陈化、冷却、分离和干燥后得到的长链烷基季铵盐/累托石复合材料在25~75℃温度下充分混合0.5~24h能够使有机阳离子长链烷基季铵盐充分均匀嵌入累托石层结构中,获得的霉菌毒素吸附材料对多种霉菌毒素均有很好的吸附效果。此外,本发明霉菌毒素吸附材料的制备工艺简单,生产成本低,易于实现工业化生产。
在一种优选的实施方式中,长链烷基季铵盐与累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3)。
长链烷基季铵盐与累托石典型但非限制性的质量比例如为1:2、1:3、1:4、1:5或1:6。
通过控制长链烷基季铵盐与累托石之间的比例,能够获得吸附性能更好的霉菌毒素吸附材料。
在一种优选的实施方式中,累托石与水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80)。
累托石与水典型但非限制性的质量比例如为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90或1:100。
通过控制累托石在水中的含量能够获得吸附性能更好的霉菌毒素吸附材料。
在一种优选的实施方式中,悬浮液在55~75℃混合1~24h。
通过进一步优化改性温度,获得的霉菌毒素吸附材料对霉菌毒素的吸附效果更好。
在一种优选的实施方式中,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min。
陈化温度典型但非限制性的例如为5℃、6℃、7℃、8℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃或35℃。
陈化时间典型但非限制性的例如为10min、15min或20min。
通过在5~35℃陈化10~20min能够使长链烷基季铵盐充分作用于累托石中,得到的吸附材料性能更加稳定。
在一种优选的实施方式中,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h。
干燥温度典型但非限制性的例如为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
干燥时间典型但非限制性的例如为24h、36h或48h。
在50~70℃干燥效率快,且不会影响材料性能。
在一种优选的实施方式中,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
研磨至-200目得到吸附材料便于后期的材料的吸附与使用。
本发明方法制得的吸附材料能够有效吸附黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素,而且制备工艺简单,易于规模化生产。
为了进一步了解本发明,下面结合具体实施例和对比例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.368g十八烷基三甲基溴化铵搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
实施例2
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g十八烷基三甲基溴化铵搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
实施例3
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.683g十六烷基三甲基溴化铵搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
实施例4
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g十八烷基三甲基溴化铵搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在55℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
实施例5
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,其中将十六烷基三甲基溴化铵替换为十八烷基三甲基溴化铵,其余步骤与实施例3相同。
实施例6
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,其中将在25℃恒温下搅拌24h替换为60℃恒温下搅拌24h,其余步骤与实施例1相同。
对比例1
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g十二烷基二甲基甜菜碱搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
对比例2
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g辛基酚聚氧乙烯醚搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
对比例3
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g十二烷基硫酸钠搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
对比例4
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,包括以下步骤:
将0.735g壳聚糖季铵盐搅拌溶于100mL去离子水中,搅拌状态下加入2g累托石,在25℃恒温下搅拌24h,常温下陈化10min,抽滤,滤饼在60℃烘箱中烘24h,研磨至-200目,得到霉菌毒素吸附材料。
对比例5
采用累托石原矿作为霉菌毒素吸附材料。
对比例6
采用蒙脱石原矿作为霉菌毒素吸附材料。
对比例7
一种霉菌毒素吸附材料的制备方法,其中将在25℃恒温下搅拌24h替换为90℃恒温下搅拌24h,其余步骤与实施例1相同。
试验例
对以上实施例和对比例所得的霉菌毒素吸附材料进行吸附试验。
吸附试验如下:
用pH为3.5的磷酸盐缓冲液配置浓度为2mg/L的黄曲霉毒素B1以及浓度为14mg/L的玉米赤霉烯酮各10mL,各加入4mg实施例和对比例所得的霉菌毒素吸附材料,在30℃下恒温震荡吸附1h。
取上清液经直径为0.25μm的滤膜过滤后,利用高效液相色谱进行检测。吸附率按下式进行计算:Q=(C0-Ct)/C0×100%;其中Q为吸附率,%;C0和Ct分别为吸附前后霉菌毒素的浓度,mg/L。
以上实施例和对比例的霉菌毒素吸附材料的制备条件和吸附结果见下表1所示。
表1
由表1可以看出,经本发明方法长链烷基季铵盐改性得到的累托石吸附材料对黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮均具有很好的吸附效果,对两种霉菌毒素的吸附率可达90%以上。
进一步分析可知,实施例5与实施例1相比,将十六烷基三甲基溴化铵替换为十八烷基三甲基溴化铵,结果发现采用长碳链的十八烷基三甲基溴化铵得到的吸附材料的吸附性能优于采用较短碳链的十六烷基三甲基溴化铵得到的吸附材料的吸附性能。实施例6与实施例1相比,改性温度由25℃变为60℃,结果发现改性温度高,得到的霉菌毒素吸附材料的吸附性能好,由此可见,改性温度提高,得到的吸附材料对霉菌毒素的吸附效果更好。从实施例1-4可以看出,随着长链烷基季铵盐用量的增加,吸附材料的吸附性能越好。
由对比例1-5可以看出,采用本发明得到的长链烷基季铵盐/累托石复合材料的吸附效果较累托石原矿有明显提高且均优于经十二烷基二甲基甜菜碱、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠及壳聚糖季铵盐改性得到的吸附材料,本发明得到的长链烷基季铵盐/累托石复合吸附材料的吸附效果对两种霉菌毒素的吸附率可达90%以上,而其他改性材料仅对吸附单一毒素有较好的吸附效果,尤其是对玉米赤霉烯酮吸附性能较差。
对比例6采用蒙脱石原矿,虽然对黄曲霉毒素表现出一定的吸附性能,但吸附效果差,且吸附不稳定,解析率较高。对比例7与实施例1相比,改性温度过高,不在本发明范围内,得到的长链烷基季铵盐/累托石复合材料的吸附效果明显下降,可见,只有通过特定改性温度改性后得到的长链烷基季铵盐/累托石复合吸附材料才能对多种霉菌毒素产生较好的吸附效果。
综上,本发明提供了一种更加高效的霉菌毒素吸附材料,通过上述改性工艺制得的吸附材料能够有效吸附黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮等多种霉菌毒素,适用性广,能吸附多种霉菌毒素,扩充了霉菌毒素的种类而且能够提高其吸附霉菌毒素的量和吸附稳定性。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种长链烷基季铵盐/累托石复合材料的用途,其特征在于,将长链烷基季铵盐/累托石复合材料用作霉菌毒素吸附剂吸附霉菌毒素。
2.按照权利要求1所述的用途,其特征在于,霉菌毒素为黄曲霉毒素和/或玉米赤霉烯酮;
优选地,吸附时所述长链烷基季铵盐/累托石复合材料与所述霉菌毒素的质量比为1:(0.005-0.05),优选1:(0.005-0.035)。
3.按照权利要求1或2所述的用途,其特征在于,所述长链烷基季铵盐/累托石复合材料的制备方法,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
4.按照权利要求3所述的用途,其特征在于,所述长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合。
5.按照权利要求3所述的用途,其特征在于,所述长链烷基季铵盐与所述累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3);
优选地,所述累托石与所述水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80)。
6.按照权利要求3所述的用途,其特征在于,悬浮液在55~75℃混合1~24h;
优选地,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min。
7.按照权利要求3所述的用途,其特征在于,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h;
优选地,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
8.一种霉菌毒素吸附材料,其特征在于,所述霉菌毒素吸附材料包括长链烷基季铵盐/累托石复合材料。
9.一种权利要求8所述的霉菌毒素吸附材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将包括累托石、长链烷基季铵盐和水的悬浮液在25~75℃混合0.5~24h,经陈化、冷却、分离和干燥,得到霉菌毒素吸附材料。
10.按照权利要求9所述的霉菌毒素吸附材料的制备方法,其特征在于,所述长链烷基季铵盐包括十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或至少两种的组合;
优选地,所述长链烷基季铵盐与所述累托石的质量比为1:(2-6),优选1:(2-4),进一步优选1:(2.5-3);
优选地,所述累托石与所述水的质量比为1:(20-100),优选1:(20-80),进一步优选1:(40-80);
优选地,悬浮液在55~75℃混合1~24h;
优选地,陈化温度为5~35℃,和/或,陈化时间为10~20min;
优选地,干燥温度为50~70℃,和/或,干燥时间为24~48h;
优选地,干燥后还包括研磨的步骤,研磨后材料的粒径小于200目。
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