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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及霉菌毒素脱毒剂制备。更具体地,涉及一种二维复合材料在光降解脱氧雪腐镰刀菌醇的应用。
技术介绍
1、脱氧雪腐镰刀菌醇(don)也被称为呕吐毒素,是镰刀菌最常见的真菌毒素之一,在世界各地的食品和饲料污染中经常发现。它通常会导致人类和动物腹泻、呕吐和胃肠道炎症等症状表现。烘烤、煮沸、蒸煮、油炸和挤压蒸煮是食品热加工中常用的方法,对减少食品中的霉菌毒素有很好的效果。然而,对于don来说,正如在许多研究中报道的那样,这些方法的观察效果是模糊的,并且没有提供关于减少或转化的清晰画面。此外,由于don分子的高稳定性,传统的don去除方法难以满足工业和农业的需求。因此,迫切需要制定绿色有效的don降解策略。
2、近年来,高效、低能耗、反应条件温和的光催化降解don技术受到越来越多研究者的关注,氧化物半导体修饰的掺杂材料可以在光照条件下有效降解don。例如cn108579772a公开一种复合纳米材料光催化降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇的方法,利用内核为nayf4:yb,tm纳米粒子,外层为tio2的核壳复合材料可有效利用200-2500nm全光谱进行光降解脱氧雪腐镰刀菌烯醇,虽然达到较高的降解效率,但是脱毒剂nayf4:yb,tm@tio2制备工艺较复杂,对结构要求较高,另外,在进行光降解实验中采用的是全光谱,而非模拟的真实太阳光(可见光占主要,红外光和紫外光较少),属于实验室阶段的研究成果,转化意义并不大。因此,开发可利用可见光且具有高效的降解能力的脱毒剂用于脱除脱氧雪腐镰刀菌醇对于解决粮油及其加工副产物中霉菌毒素问题是十分有
技术实现思路
1、为解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种二维复合材料在光降解脱氧雪腐镰刀菌醇的应用。使用本专利技术提供的二维复合材料用于脱氧雪腐镰刀菌醇的可见光光催化降解过程中,展现出较高的光降解效率。
2、为达到上述目的,本专利技术采用下述技术方案:
3、本专利技术公开一种二维复合材料在光降解脱氧雪腐镰刀菌醇的应用,所述二维复合材料由单层或少层的二维六边形晶格结构的mxene纳米片和堆叠设置在mxene上的二维六方晶相的znr mmo纳米片组成;
4、所述znr mmo选自znmn mmo、znco mmo、zncr mmo、znfe mmo、znal mmo中的一种;本专利技术中将经过煅烧的znr-ldh水滑石称为znr混合金属氧化物,即znr mmo;
5、所述mxene选自ti3c2、ti2c、nb2c、nb4c3、v2c、v4c3、ta4c3、tivnbmoc3中的一种;
6、所述应用具体步骤为:
7、将二维复合材料加入到脱氧雪腐镰刀菌醇溶液中,用波长为400-800nm的可见光照射脱氧雪腐镰刀菌醇溶液进行光催化降解。
8、在本申请的技术方案中,采用特定材料与水滑石基纳米材料进行复合后,构建出2d/2d纳米片结构,这样二维znr mmo纳米片与二维mxene纳米片之间可以形成致密的接触,提升复合材料的导电性,而且有助于促进电子空穴的分离效率,提高znr mmo纳米片的光学吸收及光降解活性性能。此外,本专利技术在复合材料的制备过程中,采用刻蚀处理和纳米化处理、原位复合和煅烧处理等方式对提升复合材料的吸光性、电子空穴的分离能力和降解能力也是有利的。经过上述处理得到的复合材料可以有效降解脱氧雪腐镰刀菌醇,在溶液法(2ppm脱氧雪腐镰刀菌醇)下其降解率可达100%,展现出优异的降解能力性能。
9、进一步,所述脱氧雪腐镰刀菌醇溶液的浓度为1-50mg/l。示例性地,所述脱氧雪腐镰刀菌醇溶液的浓度还可以为1-3mg/l、1-5mg/l、1-7mg/l、1-10mg/l、2-5mg/l、2-7mg/l、2-10mg/l、5-7mg/l、5-10mg/l、7-10mg/l、5-50mg/l、10-50mg/l、20-50mg/l、30-50mg/l、40-50mg/l、10-20mg/l、10-30mg/l、10-40mg/l、20-40mg/l、30-40mg/l等。
10、进一步,所述二维复合材料在脱氧雪腐镰刀菌醇溶液中的质量浓度为1-5wt‰。示例性地,所述复合材料的质量浓度还可以为1wt‰、1.25wt‰、1.5wt‰、1.75wt‰、2wt‰、2.25wt‰、2.5wt‰、2.75wt‰、3wt‰、3.25wt‰、3.5wt‰、3.75wt‰、4wt‰、4.25wt‰、4.5wt‰、4.75wt‰、5wt‰中任意两点之间形成的区间。
11、进一步,所述二维复合材料选自znmn mmo/ti3c2、znal mmo/ti3c2中的一种。
12、进一步,所述光催化降解的温度控制在0-40℃,示例性地,温度可以控制在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等,恒温降解1-5h,示例性地,降解时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。
13、进一步,所述可见光的光源选自氙灯、led、激光器中的一种。
14、进一步,所述二维复合材料按照如下步骤制备得到:
15、采用hf溶液刻蚀法获取层状mxene,将刻蚀后的层状mxene进行剥离,得到单层或少层的mxene纳米片;
16、将一定量的单层或少层mxene纳米片分散于溶液中,得到mxene溶液,采用双滴法将含锌盐和r盐的混合溶液与含氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液同时滴入上述mxene溶液中,恒温反应过程中始终维持溶液ph 7-8之间,持续搅拌3-12h,离心,冷冻干燥制备出znr-ldh/mxene复合材料;
17、在惰性气体气氛下,将znr-ldh/mxene复合材料进行煅烧处理,得到znr mmo/mxene复合材料。
18、进一步,所述煅烧时间为0.5-6h,煅烧温度为200-500℃,示例性地,所述煅烧时间可以为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h等,所述煅烧温度可以为200℃、300℃、400℃、500℃等。
19、进一步,所述mxene和znr-ldh的质量比为1:5-9,示例性地,所述mxene和znr-ldh的质量比可以为1:5、1:6、1:7、1:8、1:9等。
20、进一步,所述恒温反应的温度为50-70℃。
21、进一步,所述锌盐和r盐的摩尔比为2-5:1,示例性地,所述锌盐和r盐的摩尔比可以为2:1、3:1、4:1、5:1等。
22、本专利技术的有益效果如下:
23、在本申请的技术方案中,以单层或少层的二维mxene纳米片和堆叠设置在mxene上的二维六方晶相的znr mmo纳米片组成的二维复合材料为光催化剂,在氙灯下模拟太阳光照射脱氧雪腐镰刀菌烯醇溶液实现降解,解决了真菌毒素脱除难的问题,为食品、粮油、果蔬和饲料等行业提供了有效的真菌毒素解决方案。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二维复合材料在光降解脱氧雪腐镰刀菌醇的应用,其特征在于,所述二维复合材料由单层或少层的二维六边形晶格结构的MXene纳米片和堆叠设置在MXene上的二维六方晶相的ZnR MMO纳米片组成;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述脱氧雪腐镰刀菌醇溶液的浓度为1-50mg/L。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述二维复合材料在脱氧雪腐镰刀菌醇溶液中的质量浓度为1-5wt‰。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述二维复合材料选自ZnMn MMO/Ti3C2、ZnAl MMO/Ti3C2中的一种。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述光催化降解的温度控制在0-40℃,恒温降解1-5h。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述可见光的光源选自氙灯、LED、激光器中的一种。
7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述二维复合材料按照如下步骤制备得到:
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述锌盐和R盐的摩尔比为2-5:1。
9.根据
10.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述MXene和ZnR-LDH的质量比为1:5-9。
...【技术特征摘要】
1.一种二维复合材料在光降解脱氧雪腐镰刀菌醇的应用,其特征在于,所述二维复合材料由单层或少层的二维六边形晶格结构的mxene纳米片和堆叠设置在mxene上的二维六方晶相的znr mmo纳米片组成;
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述脱氧雪腐镰刀菌醇溶液的浓度为1-50mg/l。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述二维复合材料在脱氧雪腐镰刀菌醇溶液中的质量浓度为1-5wt‰。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述二维复合材料选自znmn mmo/ti3c2、znal mmo/ti3c2中的一种。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:李爱科,施晶晶,王永伟,乔琳,王薇薇,
申请(专利权)人:国家粮食和物资储备局科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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