CN115140826A - 一种纳米锌硒复合液的制备方法、设备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纳米锌硒复合液的制备方法、设备及应用，所述纳米锌硒复合液的制备方法包括以下步骤：配置锌硒混合水体；将所述锌硒混合水体放入远红外线水箱中，所述远红外线水箱中设有内部填充纳米金属烧结体的循环水管，在红外线的照射下，使所述锌硒混合水体在远红外线水箱内和循环水管之间循环预设时间，获得纳米锌硒复合液。本申请将混合有纳米锌和纳米硒的锌硒混合水体在远红外线水箱和填充有纳米金属烧结体的循环水管中反复循环，可将原来的锌硒混合水体形成一种高含氧、高扩散、高溶解、高渗透的锌硒复合液，对养殖的农产品赋能具有重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及畜牧业养殖技术领域，尤其涉及一种纳米锌硒复合液的制备方法及其应用。
背景技术
现代的养殖畜牧业为一高度成熟的产业，随着育种技术精进，只要经由选拔、留种等科学技术，就可以培育出增重快速或饲养周期较短之品种；另一方面，在追求高密度养殖的同时，药物、抗生素的使用就成为必要的手段，其衍生的问题就是药物、抗生素的残留，与禽畜传染疾病的变异及感染人类的隐患；科学化的饲料配方与养殖环境的调控，为目前养殖行业精进的方向，然而这些方法并没有高深的技术含量，投资庞大、模仿容易而且复制快速，开创性的进步成果有限。
养殖畜牧业离不开水，水是生命之源，人类的生存与发展跟水息息相关，无论是农业、工业或日常生活人类都离不开水，因此，如果能从根本上的把水质提升，并进而影响与提升所有与水相关的农业技术的性能，但目前仅通过常用的矿泉水难以达到提升水质的目的。
发明内容
本发明的主要目的旨在提供一种高含氧、高扩散、高溶解、高渗透的纳米锌硒复合液的制备方法。
本发明的另一目的旨在提供一种制备上述纳米锌硒复合液的设备。
本发明的另一目的旨在将上述制备方法获得的纳米锌硒复合液应用到家禽养殖业中。
本发明的另一目的旨在将上述制备方法获得的纳米锌硒复合液应用到鱼虾水产养殖业中。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
作为第一方面，本申请涉及一种纳米锌硒复合液的制备方法，包括以下步骤：
配置锌硒混合水体；
将所述锌硒混合水体放入远红外线水箱中，所述远红外线水箱中设有内部填充纳米金属烧结体的循环水管，在红外线的照射下，使所述锌硒混合水体在远红外线水箱内和循环水管之间循环预设时间，获得纳米锌硒复合液。
进一步设置：所述锌硒混合水体按重量百分比计包括以下原料：
纳米锌液2-4％；
纳米硒液1-3％；
其余为水。
进一步设置：所述纳米金属烧结体由贵金属粉末及有机粘结剂溶液混合干燥、烧结而成；
所述纳米金属烧结体按照重量百分比，包括：
贵金属粉末60％～99％；
有机粘结剂溶液1％～20％。
进一步设置：所述贵金属粉末包括纳米金及纳米铂；所述有机粘结剂包括有机粘结剂及溶剂，所述有机粘结剂采用甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或两种以上组合物。
进一步设置：所述锌硒混合水体在远红外线水箱和循环水管之间循环预设时间不少于24h。
作为第二方面，本申请涉及一种制备纳米锌硒复合液的设备，为应用于如上述的制备方法中的远红外线水箱，所述远红外线水箱包括箱体、循环水管及水泵，所述循环水管设于所述箱体内，所述水泵设于所述循环水管的端部以使锌硒混合水体在箱体与循环水管中循环。
进一步设置：所述远红外线水箱的箱体采用不锈钢制成，其箱体上方设置远红外线灯管。
进一步设置：所述远红外线水箱的箱体内设有发热管。
作为第三方面，本申请由纳米锌硒复合液的制备方法所制备获得的纳米锌硒复合液的应用在家禽养殖中。
作为第四方面，本申请由纳米锌硒复合液的制备方法所制备获得的纳米锌硒复合液的应用在鱼虾水产养殖中。
相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：
1.在本申请的纳米锌硒复合液的制备方法中，将混合有纳米锌和纳米硒的锌硒混合水体在远红外线水箱和填充有纳米金属烧结体的循环水管中反复循环，锌硒混合水体在穿过循环水管时，其内部的纳米金属烧结体在水体穿越振动和红外线照射的光能下，通过纳米金属烧结体的纳米金和纳米铂形成的小尺寸、高表面积、量子隧道等效应，能够产生表面电浆和热电效应，可将大分子水的氢键打断，可将原来的锌硒混合水体形成一种高含氧、高扩散、高溶解、高渗透的锌硒复合液。
2.在本申请的纳米锌硒复合液的制备方法中，通过循环水管中的纳米金抓取氧原子，纳米铂抓取氢离子，使得作用同步作用在水中可产生微量过氧化氢，使得所制备获得的锌硒复合也具备抑菌抗炎的作用。
3.本申请用于制备纳米锌硒复合液的设备能够使锌硒混合水体不断经过循环水管，以不断与纳米金属烧结体进行反应，确保纳米锌硒复合液的成品质量，且结构简单。
4.本申请的纳米锌硒复合液富含纳米锌和纳米硒，成分简单易获得，并且添加锌、硒矿物元素的水体具备阻止病毒入侵、突变、裂变的作用，能够分解细菌真菌释放的毒素，抗菌、抑菌并阻止细菌繁殖，从而净化和保持水质。
5.在本申请的纳米锌硒复合液的制备方法中，采用纳米金和纳米铂烧结制得供锌硒混合水体通过的循环通道，纳米金和纳米铂具有形成小尺寸、高表面积、量子隧道等效应，能够在振动和红外线照射的光能作用下产生将水分子氢键打断或改变的热电子，烧制方便但效果显著。同时，在纳米金属烧结体中可加入中空玻璃粉体，能够降低本申请纳米金属烧结体的烧结温度，并使得纳米金属烧结体的结构强度更高，减少断裂、龟裂的情况。
6.本申请的纳米锌硒复合液应用在家禽养殖中时，能够显著提高肉鸡的生长性能，肉鸡的增重速度快，从而能够缩短养殖周期，以较短的时间，养殖高质量的肉鸡。
7.本申请的纳米锌硒复合液应用在鱼虾水产养殖中时，由于纳米锌硒复合液大大增加的水质活性，将大分子水改为具有高含氧、高溶解、高溶解、高扩散的水分子，从而能够增加鱼虾的活力，增强鱼虾的免疫功能，同时纳米锌硒复合液中添加的纳米锌及纳米硒的矿物元素，能够分解细菌真菌释放的毒素，具有抗菌、抑菌，阻止细菌繁殖的作用，从而净化和保持水质。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请纳米锌硒复合液的制备方法的工艺流程图；
图2为本申请制备纳米锌硒复合液的设备的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本申请涉及一种纳米锌硒复合液的制备方法，通过将原有的锌硒混合水体混合形成高含氧、高扩散、高溶解和高渗透的锌硒复合液，以对养殖的农产品赋能具有重要的作用。
具体地，请结合图1，所述纳米锌硒复合液包括以下步骤：
首先，配置锌硒混合水体。
本实施例的锌硒混合水体按重量百分比计地包括以下原料：纳米锌液2-4％，纳米硒液1-3％，其余为水。其中，纳米锌具有较高的生物学活性，其具有吸收率高、抗氧化能力强、安全稳定等特性，使用纳米锌能够起到抗菌抑菌的作用，同时能够改善动物生产性能。纳米硒是以蛋白质为核、元素硒为膜、蛋白质为分散剂的元素硒纳米粒子，其具有吸收率高、毒性弱等优点，可以提高动物体的抗氧化能力、免疫能力以及产品品质等，同时能够提高动物的繁殖性能。本申请的锌硒混合水体以纳米锌和纳米硒作为主要原料，成分简单易获得，并且添加锌、硒矿物元素的水体具备阻止病毒入侵、突变、裂变的作用，能够分节细菌真菌释放的毒素，抗菌、抑菌并阻止细菌繁殖，从而净化和保持水质。
优选地，本实施例以矿泉水作为混合纳米锌和纳米硒的溶剂，其含有国家标准规定的矿物质及限定指标，呈弱碱性，符合生物体体液需求，有利于活化生物体细胞。并且，本实施例进行制备的矿泉水为100KG，且纳米锌液以重量百分比计的占比为3％，纳米硒液的占比为2％。
随后，将上述锌硒混合水体放入远红外线水箱中，所述远红外线水箱中设有内部填充纳米金属烧结体的循环水管2，在红外线的照射下，使所述锌硒混合水体在远红外线水箱内和循环水管2之间循环预设时间，获得纳米锌硒复合液。
具体地，请结合图2，本申请涉及一种制备纳米锌硒复合液的设备，本申请的纳米锌硒复合液的制备方法需依靠该设备来制备获得高含氧、高扩散、高溶解和高渗透的锌硒复合液。所述制备纳米锌硒复合液的设备为远红外线水箱，其包括箱体1、循环水管2及水泵3，所述循环水管2设于所述箱体1内，本实施例中的远红外线水箱的箱体1采用不锈钢制成，其长、宽、高分别对应为60cm、38cm、80cm，能够容纳至少120KG的溶液。所述水泵3设于所述循环水管2的端部，以使添加到远红外线水箱中的锌硒混合水体在箱体1与循环水管2之间反复循环。
所述远红外线水箱的箱体1上方设置远红外线灯管4和发热管(未示意)，通过所述远红外线灯管4对远红外线水箱中的溶液照射以进行红外线照射处理，所述发热管能够为锌硒混合水体提供热量。同时，所述循环水管2内填充有纳米金属烧结体21，该纳米金属烧结体21由纳米金(纳米黄金)和纳米铂(纳米白金)等贵金属烧制而成。
本实施例中的纳米金属烧结体21由贵金属粉末及有机粘结剂溶液混合干燥、烧结而成，且所述纳米金属烧结体21按照重量百分比计，包括：贵金属粉末60％～99％，有机粘结剂溶液1％～20％。其中，所述贵金属粉末包括纳米金(Au)和纳米铂(Pt)，纳米金在吸收红外波段的光波发生光热反应，同时会伴随系列活性氧(ROS)反应，即纳米金可捕捉水分子中的氧原子进行活化，纳米铂则能在吸收红外波段的光波时吸附氢离子，通过纳米金和纳米铂烧结制得的纳米金属烧结体21具有明显的表面效应、体积效应、量子效应和小尺寸效应，使得所述纳米金属烧结体21在红外线照射下，以及锌硒混合水体通过循环水管2所产生振动的情况下，所述纳米金属烧结体21能够产生表面电浆共振及热电效应。
所述有机粘结剂溶液由有机粘结剂及溶剂构成，有机粘结剂可选用水溶性的纤维素系粘结剂，水溶性的纤维素粘结剂能够孵育可塑性的作用，例如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等，有机粘结剂可采用甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或两种以上组合物，通过将其溶解于水溶剂后即可使用。
进一步地，为了使烧结获得的纳米金属烧结体21粉末高度致、密化，所述贵金属粉末优选使用平均粒径为1.0～20μm的金属粉末，还可利用气体雾化法、水雾化法、氧化还原法及气相法等制法使贵金属粉末呈大致球形的形状，粉末的颗粒形状接近球形时，容易使粉末高度密化，从而能够进行较低温或较短时间的烧制。
此外，还可加入氧化锌、磷酸盐等金属化合物粉末或中空玻璃粉体。例如，在纳米金属烧结体21中加入中空玻璃粉体可将烧制温度调整为中空玻璃粉体的软化点附近的600～900℃之间，并且加入中空玻璃粉体的纳米金属烧结体21的结构强度更高，减少断裂、龟裂的情况。
所述锌硒混合水体在水泵3的驱动下穿过所述循环水管2，使得循环水管2内部的纳米金属烧结体21在水穿过发生振动，同时在远红外线灯管4的红外线照射下，由于纳米金和纳米铂的表面效应、体积效应、量子效应和小尺寸效应等特性，在振动和光能、热能作用下，所述纳米金属烧在振动、光能和热能同步作用下，能够产生表面电浆共振及热电效应，经由共振产生的热电子能够打断或改变水的氢键结构，可将原有具备强氢键的水制成弱氢键水，能够增强水的活性，提高了水体的溶解力及扩散力，使得锌硒混合水体经过所述循环水管2反复循环后，能够形成高含氧、高扩散、高溶解、高渗透的锌硒复合液。并且由于纳米金抓取氧原子，而纳米铂抓取氢离子，使得水分子氢键断裂后能够产生微量的过氧化氢，制备获得的锌硒复合液具备抑菌抗炎的作用。
进一步地，本实施例通过所述水泵3使锌硒混合水体在远红外线水箱的箱体1和循环水管2之间循环预设时间不少于24h，确保锌硒混合水体与循环水管2中的纳米金属烧结体21有充足的反应时间。
本申请的纳米锌硒复合液的制备方法通过将锌硒混合水体通过在远红外线照射下的纳米金属烧结体21，制得的纳米锌硒复合液具备高含氧、高扩散、高溶解和高渗透的特性，能够提高纳米锌和纳米硒在水中的溶解度，能够得到高活性的养殖水，从分子生物学、营养学研究进程来看，水不但解渴、载体的作用，而且直接参与生物的物质代谢、能量代谢和信息传递等作用，而水在温度、光线、压力、磁场、电场、振动等各种外界作用下，可以让水发生物理性的结构改变及水分子团的改变，这些变动可让水的活性改变，进行影响水在养分输送，代谢物排除，矿物质作用激活，抑制有害微生物生长，免疫力提升等各方面产生明显的变化。
并且，本申请的纳米锌硒复合液主要以纳米锌和纳米硒作为主要成分，纳米锌具有高效的生物活性、吸收率高、抗氧化能力强、安全稳定等特性，能够对动植物生产性能产生积极的影响，并且纳米级别的锌具有极强的吸附能力，能对导致物质腐败的氧自由基以及产生异味的烷烃分子等均具有较强的俘获能力，因而具有防腐功能。由于纳米氧化锌的强抗氧化性而具有很强的杀菌去毒能力，从而对动物体具有很好的保健作用，此外，纳米氧化锌因其吸收利用率高，能够通过影响激素和锌指蛋白的合成水平，提高动物对氮的吸收利用。
硒作为动物必需的微量元素之一，纳米硒具有较大的比表面积，其被动物的吸收效率明显高于无机硒和有机硒。同时，纳米硒能够在动物体内发挥抗氧化作用，提高动物的繁殖性能，提高动物免疫能力。
因此，所述纳米锌硒复合液可应用到鸡鸭鹅等家禽或者鱼虾等水产养殖中，通过纳米技术来增强水中含有纳米锌、纳米硒等元素的含量，更有利于动物体吸收，以达到更好的培育繁殖效果。
下面结合具体实施方式来说明本申请纳米锌硒复合液的制备方法所得的纳米锌硒复合液应用到家禽养殖中的作用。
选取30只体型均匀、生命力良好、品种相同、生长日龄相同的肉鸡作为实验对象，随机分为三组，分别为实验组1、实验组2和对照组1，每组均为10只肉鸡，三组肉鸡喂养相同的饲料，饲料均为普通市面购买的饲料，且每日投料次数、投料时间等均相同，并记录每天饲料的剩余量。
实施例一
按照常规饲养家禽的方式喂养实验组1，在饮水槽中加入家禽饮用水供家禽饮用，所述家禽饮用水添加有含有以重量百分比计的30％含量的纳米锌硒复合液，所述家禽饮用水为普通矿泉水，并用在早晚各喂养一次家禽饲料，家禽喂养期间，定期清理养殖地区和家禽***物，定期对饮水槽和食槽进行清洗、消毒。
实施例二
按照常规饲养家禽的方式喂养实验组2，在饮水槽中加入家禽饮用水供家禽饮用，所述家禽饮用水添加有含有以重量百分比计的50％含量的纳米锌硒复合液，所述家禽饮用水为普通矿泉水，并用在早晚各喂养一次家禽饲料，家禽喂养期间，定期清理养殖地区和家禽***物，定期对饮水槽和食槽进行清洗、消毒。
对照例
按照常规饲养家禽的方式喂养对照组1，在饮水槽中加入家禽饮用水供家禽饮用，所述家禽饮用水为普通矿泉水，并用在早晚各喂养一次家禽饲料，家禽喂养期间，定期清理养殖地区和家禽***物，定期对饮水槽和食槽进行清洗、消毒。
将上述三组肉鸡饲养6周后对其屠宰性能进行测定，并于每周称重一次，6周不同阶段的体重数值(g)取平均值，具体详见表1。
表1肉鸡喂养6周的不同阶段体重数值(g)变化
| 10日龄 | 第1周 | 第2周 | 第3周 | 第4周 | 第5周 | 第6周 | |
| 实验组1 | 50 | 222 | 700 | 1327 | 2020 | 2800 | 3280 |
| 实验组2 | 50 | 231 | 719 | 1336 | 2076 | 2910 | 3500 |
| 对照组1 | 50 | 209 | 680 | 1280 | 1879 | 2540 | 2993 |
并且结合每天记录的饲料剩余量，在第一周内，三组肉鸡所剩余的饲料量基本相同，但随着饲养时间的逐渐增加，每天的饲料剩余量变为对照组1＞实验组1＞实验组2。因此，结合表1的数值变化与饲料剩余量的变化可知，喂养肉鸡的家禽饲养水加入纳米锌硒复合液后，能够提高肉鸡对于饲料的摄入量并增重，并且从实验组1和实验组2的结果来看，家禽饮用水中的纳米锌硒复合液的含量越高，即家禽饲养水中纳米锌及纳米硒含量越高，能够明显提高动物的生长性能。
此外，实验组1和实验组2的肉鸡生长状况良好，体壮、活泼，而对照1组则有三只肉鸡出现精神委顿、体弱、消瘦、不活泼的情况。通过对比得知，家禽服用添加有纳米锌硒复合液的家禽饮用水后，能够提高家禽的免疫能力。
本申请的纳米锌硒复合液还可应用鱼虾等水产养殖当中，以下结合具体实施方式来进行具体说明。
选择两组生长状况相似的对虾进行养殖，每组对虾设置100只，将其中一组作为实验组3，另一组作为对照组2进行养殖，其中实验组3以矿泉水和纳米锌硒复合液1:1的比例作为对虾养殖水，而对照组2采用纯矿泉水作为养殖水，每日定时投放两次鱼食，实验组3与对照组2所培养的鱼食相同且等量，持续培养两组对虾42天(即6周)，分别观察两组对虾的生长情况，详见表2。
表2对虾养殖42天不同阶段的死淘率
| 组别 | 10日 | 30日 | 42天 |
| 实验组3 | 0％ | 13％ | 21％ |
| 对照组2 | 3％ | 23％ | 36％ |
结合表2可知，随着养殖时间的延长，养殖水水质会被污染，添加有纳米锌硒复合液的养殖水能够延长对虾的养殖寿命，死亡率低，更有利于对虾的养殖。即本申请的纳米锌硒复合液通过纳米金属烧结体21后形成微量的过氧化氢，使得其具备抑菌抗炎的作用，并且纳米锌硒复合液具有高含氧、高渗透、高溶解、高扩散的水分子，从而增加鱼虾的活力、增强鱼虾的免疫功能，继而延长鱼虾的寿命。同时纳米锌硒复合液中添加的纳米锌及纳米硒的矿物元素，能够分解细菌真菌释放的毒素，具有抗菌、抑菌，阻止细菌繁殖的作用，从而净化和保持水质。
此外，从添加有纳米锌硒复合液的养殖水的实验组3中随机选择对虾进行检测，对虾中未检测出任何硝基呋喃类代谢物、磺胺类药物、喹诺酮类代谢物，所检测的对虾中富含蛋白质和氨基酸，脂肪含量低，对虾的培养质量高。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纳米锌硒复合液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
配置锌硒混合水体；
将所述锌硒混合水体放入远红外线水箱中，所述远红外线水箱中设有内部填充纳米金属烧结体的循环水管，在红外线的照射下，使所述锌硒混合水体在远红外线水箱内和循环水管之间循环预设时间，获得纳米锌硒复合液。
2.根据权利要求1所述的纳米锌硒复合液的制备方法，其特征在于，所述锌硒混合水体按重量百分比计包括以下原料：
纳米锌液 2-4％；
纳米硒液 1-3％；
其余为水。
3.根据权利要求2所述的纳米锌硒复合液的制备方法，其特征在于，所述纳米金属烧结体由贵金属粉末及有机粘结剂溶液混合干燥、烧结而成；
所述纳米金属烧结体按照重量百分比，包括：
贵金属粉末 60％～99％；
有机粘结剂溶液 1％～20％。
4.根据权利要求3所述的纳米锌硒复合液的制备方法，其特征在于，所述贵金属粉末包括纳米金及纳米铂；所述有机粘结剂包括有机粘结剂及溶剂，所述有机粘结剂采用甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或两种以上组合物。
5.根据权利要求1所述的纳米锌硒复合液的制备方法，其特征在于，所述锌硒混合水体在远红外线水箱和循环水管之间循环预设时间不少于24h。
6.一种制备纳米锌硒复合液的设备，其特征在于，为应用于如权利要求1-5任一项所述的制备方法中的远红外线水箱，所述远红外线水箱包括箱体、循环水管及水泵，所述循环水管设于所述箱体内，所述水泵设于所述循环水管的端部以使锌硒混合水体在箱体与循环水管中循环。
7.根据权利要求6所述的制备纳米锌硒复合液的设备，其特征在于，所述远红外线水箱的箱体采用不锈钢制成，其箱体上方设置远红外线灯管。
8.根据权利要求6所述的制备纳米锌硒复合液的设备，其特征在于，所述远红外线水箱的箱体内设有发热管。
9.一种如权利要求1-5任一项所述的纳米锌硒复合液的制备方法所制备获得的纳米锌硒复合液的应用，其特征在于，应用在家禽养殖中。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的纳米锌硒复合液的制备方法所制备获得的纳米锌硒复合液的应用，其特征在于，应用在鱼虾水产养殖中。
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