CN113951387B - 水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 - Google Patents
水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113951387B CN113951387B CN202110611895.2A CN202110611895A CN113951387B CN 113951387 B CN113951387 B CN 113951387B CN 202110611895 A CN202110611895 A CN 202110611895A CN 113951387 B CN113951387 B CN 113951387B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- prussian blue
- composite material
- rectorite
- soluble prussian
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000029142 excretion Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims abstract description 42
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 241000442132 Lactarius lactarius Species 0.000 claims abstract description 6
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract description 5
- 235000019733 Fish meal Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000004467 fishmeal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 39
- DCYOBGZUOMKFPA-UHFFFAOYSA-N iron(2+);iron(3+);octadecacyanide Chemical compound [Fe+2].[Fe+2].[Fe+2].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] DCYOBGZUOMKFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229960003351 prussian blue Drugs 0.000 description 20
- 239000013225 prussian blue Substances 0.000 description 20
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 8
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 8
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 8
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-OUBTZVSYSA-N cesium-134 Chemical compound [134Cs] TVFDJXOCXUVLDH-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/20—Inorganic substances, e.g. oligoelements
- A23K20/28—Silicates, e.g. perlites, zeolites or bentonites
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/105—Aliphatic or alicyclic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/163—Sugars; Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
- A23K50/80—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for aquatic animals, e.g. fish, crustaceans or molluscs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
- Y02A40/818—Alternative feeds for fish, e.g. in aquacultures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Birds (AREA)
- Insects & Arthropods (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Botany (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Feed For Specific Animals (AREA)
Abstract
本发明公开了水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用。本发明将累托石、海藻酸钠、和水置于三口烧瓶中剧烈搅拌后得到分散悬浊液。然后将悬浊液与水溶性普鲁士蓝转移至聚四氟乙烯内胆中水热反应后，静置、离心分离、干燥即得水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料，作为促排饲料添加剂；将沸石粉粉碎后过70~90目筛，按比例称取玉米粉、白鱼粉、水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料、大豆油，组分混匀后再与沸石粉在混合机中混合均匀，经造粒机造粒，得到颗粒状促排饲料。本发明作为促排饲料添加剂可以显著降低淡水鱼体中铯离子约15~24%，还可用于驱排重金属离子，包括铅、铜、镉、汞等。
Description
技术领域
本发明属于核污染处理领域，具体涉及水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用，尤其涉及一种降低鱼体放射性离子及重金属的促排饲料添加剂的制备方法及其促排用途。
背景技术
在核反应堆泄漏过程中，铀裂变产生放射性核素很容易溶解在水中，1986年发生在切尔诺贝利和2011年发生在福岛的泄漏后，研究人员发现，放射性核素会在存在于附近水域中，并有可能通过动物进入食物链，对水环境、人类和生物的毒性作用，引起社会的密切关注。放射性核素的半衰期很长，对人体健康有潜在的危险，大量摄入放射性核素会导致癌症等病变。福岛核事故后，在美国俄勒冈州沿岸的海水里，以及加拿大西海岸的鲑鱼身上均检验出了放射性元素铯-134。鱼类在水生***中属于食物链顶端，放射性元素会随着食物链逐层积累，被人类食用后长期危害较大。因此，本专利设计出一种为鱼类研制的放射性核素促排剂，在完全控制普鲁士蓝的毒性的前提下有效使鱼类排除体内的放射性核素，减少放射性核素通过食物链进入人体的风险。
累托石是一种具有二维纳米结构的层状硅酸盐黏土，其价格低廉，广泛易得，对生物体无害，是一种性能优异的吸附材料。普鲁士蓝对放射性核素Cs(I)具有较快的吸附速率和较高的选择性，然而其不溶于水，这导致其与纳米材料结合受到限制。另一方面，普鲁士蓝易分解产生剧毒游离氰化物，对生物体产生巨大毒性，限制了其在生物体中的应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用。
本发明合成了一种新型的可靠的、生物安全的、低成本的、针对放射性离子及重金属的生物促排添加剂及促排饲料，应用于鱼体。而且，使用了该添加剂的促排饲料，在脂肪含量、灰分含量、水分含量等各主要成分差别不大，但能显著降低鱼体内放射性核素和重金属的含量，且对人体无毒害，提高食用的安全性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料的促排饲料添加剂的应用，并且所述水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料按照如下方法制备，步骤如下：
1）将累托石、海藻酸钠和水按照质量比0.8~1.2:0.3~0.8:20~100混合并剧烈搅拌后得到分散悬浊液，
2）将步骤1）制得的悬浊液与水溶性普鲁士蓝按照质量比80~120:1~5混合后于聚四氟乙烯内胆中在150-160℃条件下水热反应8-16h后，经静置、离心分离、洗涤干燥即得水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
优选，所述水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料作为鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料添加剂的应用。
优选，所述金属离子为Cs+、Pb 2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+、Hg2+、Cd2+中的一种或多混合，所述放射性元素为Cs+、Sr2+、UO2 2+中的一种或多混合。
一种鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料，按照质量份数计包括：
玉米粉40~60份、
白鱼粉10~20份、
水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料10~15份、
大豆油20~40份、
沸石粉10~20份。
上述方法制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
本发明的有益效果：
一、本发明制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料具有稳定的晶体结构（图1-2），投喂之后不会分解对鱼体的有害物质如剧毒游离氰化物等。
二、本发明的促排饲料饲喂5日以后能够显著降低淡水鱼体中铯离子约15~24%，还可用于驱排重金属离子，包括铅、铜、镉、汞等，因此，本发明的促排饲料大幅度减少放射性元素和有害重金属通过食物链进入人体的风险。本发明制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及促排饲料具有针对重金属离子和放射性核素具有优异的促排作用，且在广泛的pH条件下减少了氰化物的产生，对人体无毒害，具有广泛的应用潜力。
三、本发明促排饲料对鱼体内的放射性核素铯及重金属有优异的促排性能，且在广泛的pH条件下（pH=3-11）分解出的氰化物量远低于国际标准，即促排低毒是本发明的最大理论创新和应用创新。
如图1a所示未经普鲁士蓝改性累托石晶体结构明显为规则混层且为团聚状态，如图1b所示本发明所制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料中累托石层间距大，累托石片层存在剥离结构，而且普鲁士蓝/累托石复合材料中累托石表面存在普鲁士蓝粒子，进而增加了其与放射性元素Cs+的结合能力，使得本发明的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料能够通过吸附显著降低重金属及放射性元素的含量；而且，由于累托石表面的官能团能够起到pH 缓冲作用，保护普鲁士蓝降解剧毒的游离氰化物，因此，本发明的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料能够在广泛的pH（3-11）的范围内使得氰化物含量远低于美国EPA标准。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料的SEM照片。
图2为本发明水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料的XRD谱图。
图3为本发明水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料的元素分布。
图4为本发明鱼体内放射性核素铯及重金属的促排结果。
图5为本发明不同pH条件下水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料中游离氰化物含量。
图6为本发明水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料对人体肝细胞的毒性评价。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料的制备方法，包括以下操作步骤：
A、将80ml 0.1mol/l FeCl3溶液加入250L三口烧瓶中，转速80rpm，反应温度为25℃，将100ml 0.1mol/l的K4[Fe(CN)6]溶液置于滴定管中缓慢滴入三口烧瓶，滴入时间为1小时，机械搅拌2.5小时。陈化24小时后，将得到的溶液离心后将下层沉淀置于烘箱中110℃烘干至恒重，得到水溶性普鲁士蓝粉末。
B、将1.0g累托石、0.5g海藻酸钠、和80ml水置于三口烧瓶中剧烈搅拌后得到分散悬浊液。然后将悬浊液与水溶性普鲁士蓝转移至聚四氟乙烯内胆中，150℃水热反应10小时后，静置、离心分离、依次进行乙醇洗、水洗，70℃真空干燥10小时，得到水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
C、将沸石粉粉碎后过70~90目筛，按称取40g玉米粉、10g白鱼粉、12g水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料、20g大豆油、10g组分混匀后，再与沸石粉在混合机中混合均匀，经造粒机造粒，得到颗粒状促排饲料。
如图1a所示未经普鲁士蓝改性累托石晶体结构明显且为团聚状态，如图1b所示本发明所制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料中普鲁士蓝/累托石复合材料中累托石表面存在普鲁士蓝粒子。进一步的，XRD结果表明（图2），普鲁士蓝/累托石复合材料具有良好的结晶性，同时存在亚铁氰化物和累托石的特征峰。以及EDS分析（图3）表明，制备的普鲁士蓝/累托石复合材料含有C、N、O、Fe、Si、Al、K等元素。以上图谱分析均证明本发明材料合成功。
实施例2
鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料的制备方法，包括以下操作步骤：
A、将100ml 0.1mol/l FeCl3溶液加入250L三口烧瓶中，转速80rpm，反应温度为25℃，将110ml 0.1mol/l的K4[Fe(CN)6]溶液置于滴定管中缓慢滴入三口烧瓶，滴入时间为0.5小时，机械搅拌3小时。陈化24小时后，将得到的溶液离心后将下层沉淀置于烘箱中110℃烘干至恒重，得到水溶性普鲁士蓝粉末。
B、将0.8g累托石、0.5g海藻酸钠、和50ml水置于三口烧瓶中剧烈搅拌后得到分散悬浊液。然后将悬浊液与水溶性普鲁士蓝转移至聚四氟乙烯内胆中，160℃水热反应12小时后，静置、离心分离、依次进行乙醇洗、水洗，70℃真空干燥12小时，得到水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
C、将沸石粉粉碎后过70~90目筛，按称取30g玉米粉、10g白鱼粉、10g水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料、25g大豆油、12g组分混匀后，再与沸石粉在混合机中混合均匀，经造粒机造粒，得到水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料复合作为添加剂的促排饲料。
实施例3
鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料的制备方法，包括以下操作步骤：
A、将80ml 0.1mol/l FeCl3溶液加入250L三口烧瓶中，转速80rpm，反应温度为25℃，将110ml 0.1mol/l的K4[Fe(CN)6]溶液置于滴定管中缓慢滴入三口烧瓶，滴入时间为0.8小时，机械搅拌3.5小时。陈化24小时后，将得到的溶液离心后将下层沉淀置于烘箱中110℃烘干至恒重，得到水溶性普鲁士蓝粉末。
B、将0.1g累托石、0.8g海藻酸钠、和100ml水置于三口烧瓶中剧烈搅拌后得到分散悬浊液。然后将悬浊液与水溶性普鲁士蓝转移至聚四氟乙烯内胆中，155℃水热反应14小时后，静置、离心分离、依次进行乙醇洗、水洗，70℃真空干燥12小时，得到水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
C、将沸石粉粉碎后过70~90目筛，按称取50g玉米粉、15g白鱼粉、15g水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料、40g大豆油、15g组分混匀后，再与沸石粉在混合机中混合均匀，经造粒机造粒，得到水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料作为添加剂的促排饲料。
实施例4 鱼体促排试验
一、实验前测量鱼体的体长体重，随机分配到不同的水族箱中进行实验。
二、室内模拟促排实验前，先将自来水曝气2-3天，购买的鱼样先放入5%NaCl溶液中消毒，然后放入含曝气自来水的水族箱中饥饿处理2天，温度控制在20°C左右，光照/黑夜时间为12h/12h交替。待鱼适应环境后，取其中的20条鱼分成两组放入两个装有200ppm目标污染离子的水族箱内，每组10条鱼。相同条件下饥饿处理3天。3天后将每组鱼用超纯水冲洗干净后分别转入两个不添加污染离子的水族箱内，并投喂含有促排剂的鱼食饲养7天，每次投喂的含有促排剂的鱼食数量相等。空白对组为仅投喂不含有促排剂的饲料（其他组分一致）。7天后，促排实验后的鱼样用自来水冲洗干净，解剖收集鱼肉并称量，然后用超纯水冲洗，将样品剁碎后放入大烧杯中，用王水进行消解，样品中的金属离子浓度用原子吸收分光光度计进行测定。同时，促排实验后的鱼箱内，收集水底的鱼体***物，干燥后称重，然后经王水消解后利用原子吸收法测定***物中的金属离子浓度。
三、试验结果如图4所示：投喂实施例1-3促排剂的鱼肉里面的重金属和放射性元素的量减少，而且粪便中的含量增加，说明重金属和放射性元素通过消化代谢。以上说明本发明的鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料对鱼体内放射性核素铯有优异的促排性能，7日内低鱼体内Cs+降低24%；而且，通过对鱼体粪便检测发现，粪便中Cs+含量增加了6.84%，说明Cs+主要通过粪便排出鱼体。此外，本发明的鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料对鱼体内其他重金属如Pb 2+、Hg2+、Cd2+也显示出明显的排出效果。
实施例5 毒性试验
取水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料进行细胞代谢水平检测毒性测试，结果如图5、6所示：本发明的鲁士蓝/累托石复合材料分解氰化物含量在广泛的pH值下产生氰化物含量远低于美国EPA标准水平；而且，水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料对人肝细胞系HepG2细胞没有明显的毒性。
通常情况下，普鲁士蓝及其衍生物会在生物体内分解产生剧毒的氰化物，但是本发明将制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料用于氰化物分解测试结果显示：在不同pH条件下（pH=3-11）本发明的普鲁士蓝/累托石复合材料分解氰化物含量在广泛的pH值下产生氰化物含量远低于美国EPA标准水平。
以上试验测试表明：本发明的鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料添加剂在有效降低鱼类体内放射性元素及重金属离子含量的前提下，解决了普鲁士蓝及其衍生物在生物体内分解产生剧毒的氰化物的缺陷，并且在较为广泛的pH（3-11）的范围内使得氰化物含量远低于美国EPA标准，达到生物应用的标准。即本发明通过将水溶性普鲁士蓝固定在累托石上与海藻酸钠制备复合材料，一方面提高了其对放射性核素的选择吸附性，尤其是对Cs+、Pb 2+、Hg2+、Cd2+等；另一方面在广泛的pH条件下分解的剧毒游离氰化物低于美国饮用水中游离氰化物含量（美国EPA标准0.2mg/L），说明本发明的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料晶体结构稳定，在对放射性元素及重金属离子提高吸附能力的前提下完美的对水溶性普鲁士蓝形成了固定，是本发明取得重大创新。如图1b所示本发明所制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料中累托石层间距大，累托石片层存在剥离结构，而且普鲁士蓝/累托石复合材料中累托石表面存在普鲁士蓝粒子，进而增加了其与放射性元素Cs+的结合能力，使得本发明的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料能够通过吸附显著降低重金属及放射性元素的含量；而且，由于累托石表面的官能团能够起到 pH 缓冲作用，保护普鲁士蓝降解剧毒的游离氰化物，因此，本发明的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料能够在广泛的pH（3-11）的范围内使得氰化物含量远低于美国EPA标准。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料的促排饲料添加剂的应用，其特征在于所述水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料作为鱼类放射性元素离子及重金属离子促排饲料添加剂的应用，所述重金属离子为Cs+、Pb 2+、Hg2+、Cd2+中的一种或多混合，所述放射性元素离子为Cs+；
并且，所述水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料按照如下方法制备，步骤如下：
1）将累托石、海藻酸钠和水按照质量比0.8~1.2:0.3~0.8:20~100混合并剧烈搅拌后得到分散悬浊液，
2）将步骤1）制得的悬浊液与水溶性普鲁士蓝按照质量比80~120:1~5混合后于聚四氟乙烯内胆中水热反应后，经静置、离心分离、洗涤干燥即得水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
2.一种鱼类放射性元素离子及重金属促排饲料，其特征在于按照质量份数计包括：
玉米粉40~60份、
白鱼粉10~20份、
水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料10~15份、
大豆油20~40份、
沸石粉10~20份；
其中，所述水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料为权利要求1所述应用中的方法制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
3.权利要求1所述应用中的方法制备的水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110611895.2A CN113951387B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110611895.2A CN113951387B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113951387A CN113951387A (zh) | 2022-01-21 |
| CN113951387B true CN113951387B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=79460194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110611895.2A Active CN113951387B (zh) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | 水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113951387B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116173890B (zh) * | 2023-03-21 | 2024-05-17 | 湖北三峡实验室 | 一种磷石膏吸附剂的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3177185U (ja) * | 2012-03-29 | 2012-07-26 | 株式会社クラレ | 家畜用飼料添加剤 |
| CN106721615A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 广州聚禅现代农业研究院有限公司 | 一种生鱼专用颗粒饲料及其制备方法 |
| WO2017200358A1 (ko) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | 인하대학교 산학협력단 | 방사성 세슘 흡착용 조성물 및 이의 제조방법 |
| CN108380171A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种氨基功能化磁性二氧化硅吸附材料的制备方法 |
-
2021
- 2021-06-02 CN CN202110611895.2A patent/CN113951387B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3177185U (ja) * | 2012-03-29 | 2012-07-26 | 株式会社クラレ | 家畜用飼料添加剤 |
| WO2017200358A1 (ko) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | 인하대학교 산학협력단 | 방사성 세슘 흡착용 조성물 및 이의 제조방법 |
| CN106721615A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 广州聚禅现代农业研究院有限公司 | 一种生鱼专用颗粒饲料及其制备方法 |
| CN108380171A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种氨基功能化磁性二氧化硅吸附材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113951387A (zh) | 2022-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmed et al. | Human health risk assessment of heavy metals in tropical fish and shellfish collected from the river Buriganga, Bangladesh | |
| Luoma et al. | Determination of selenium bioavailability to a benthic bivalve from particulate and solute pathways | |
| Dahiya et al. | Biosorption of heavy metals and radionuclide from aqueous solutions by pre-treated arca shell biomass | |
| Zhang et al. | Source of lead pollution, its influence on public health and the countermeasures | |
| Decho et al. | Humic and fulvic acids: sink or source in the availability of metals to the marine bivalves Macoma balthica and Potamocorbula amurensis? | |
| CN102350308B (zh) | 重金属污染水体中镉、铅吸收固化的生物黑炭处理剂及其制备方法 | |
| Smith et al. | Concentrations of the elements Ag, Al, Ca, Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, Pb and Zn, and the radionuclides 210Pb and 210Po in the digestive gland of the squid Nototodarus gouldi | |
| CN113951387B (zh) | 水溶性普鲁士蓝/累托石复合材料及其促排饲料添加剂的应用 | |
| Hervé-Fernández et al. | Cadmium bioaccumulation and retention kinetics in the Chilean blue mussel Mytilus chilensis: seawater and food exposure pathways | |
| María-Cervantes et al. | As, Cd, Cu, Mn, Pb, and Zn contents in sediments and mollusks (Hexaplex trunculus and Tapes decussatus) from coastal zones of a Mediterranean lagoon (Mar Menor, SE Spain) affected by mining wastes | |
| Hedman et al. | Fate of contaminants in Baltic Sea sediments: role of bioturbation and settling organic matter | |
| Viswanathan et al. | Heavy metal levels in different tissues of the Blue Swimming crab (Portunus pelagicus, Portunidae) collected from Ennore Estuary | |
| Napitupulu et al. | Adsorption of Cd (II) by carbon prepared from peels and stems of kepok banana (musa paradisiaca formatypica) | |
| Chojnacka | Using biosorption to enrich the biomass of seaweeds from the Baltic Sea with microelements to produce mineral feed supplement for livestock | |
| CN110157451B (zh) | 一种使用球磨机改性木质纤维素与无机粉料复合的含砷土壤稳定剂的制备方法 | |
| Mutlu et al. | Comparison of the heavy metal concentrations in Atlantic horse mackerel, Trachurus trachurus, from coastal waters of Turkey | |
| Romeo et al. | Importance of gelatinous plankton organisms in storage and transfer of trace metals in the northwestern Mediterranean | |
| Madejón et al. | The snail Theba pisana as an indicator of soil contamination by trace elements: potential exposure for animals and humans | |
| Lewis et al. | Uptake of sediment-bound lead and zinc by the freshwater isopod Asellus communis at three different pH levels | |
| CN113058978B (zh) | 利用硅酸盐固化的重金属介导生物炭复合物的生产工艺 | |
| Wall et al. | Fish bioturbation of cadmium‐contaminated sediments: Factors affecting Cd availability to Daphnia magna | |
| Lahbib et al. | Bioaccumulation of trace metals in Hexaplex trunculus: spatial and temporal trends from 2004 to 2011 along the Tunisian coast | |
| Herliwati et al. | The Occurrences of Heavy Metals in Water, Sediment and Wild Shrimps Caught from Barito Estuary, South Kalimantan, Indonesia | |
| Punt et al. | Uptake and depuration of 63Ni by Mytilus edulis | |
| Perämäki et al. | Influence of pH on the accumulation of cadmium and lead in earthworms (Aporrectodea caliginosa) under controlled conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |