[发明专利]一种用于降解T-2毒素的纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于降解T‑2毒素的纳米复合材料，该纳米复合材料是通过如下步骤制备得到的：步骤S1：ZnO合成；步骤S2：磁性CaFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米晶簇合成；步骤S3：ZnO/CaFesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米晶簇的合成。本发明的用于降解T‑2毒素的纳米复合材料制备工艺流程经济高效，绿色温和，为促进T‑2的绿色高效催化降解问题提供技术支持，为保障我国粮食及饲料质量安全提供有效理论参考。

技术领域

本发明涉及真菌毒素降解领域，具体的说涉及一种高用于降解T-2毒素的纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

T-2毒素是由镰刀菌属霉菌(Fusarium)产生的A型单端孢霉烯族类毒素中毒性最强的一种，广泛存在于小麦、大麦、黑麦、燕麦和玉米等粮油产品以及相关动物饲料中，具有免疫毒性、神经毒性、生殖毒性等，联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)把T-2毒素同黄曲霉毒素一样作为自然存在的最危险的食品污染源之一。同时T-2毒素及其代谢衍生物的毒性作用短时间内难以消除，在粮农产品中污染率高，对人类和动物健康、动植物食品安全和粮食贸易发展危害巨大，因此规定，其最大可耐受日摄入量为60ng/kg·b·w，我国现行标准GB 13078-2017《饲料卫生标准》中也规定了猪、禽饲料中T-2毒素的限量为≤0.5mg/kg。基于上述原因，开发绿色高效的T-2毒素脱除技术成为饲料和农产品研究的重要项目。

传统的真菌毒素脱除方法，如物理方法(吸附、水热、辐照等)脱毒效率有限，设备昂贵，化学方法(强氧化剂脱毒法等)应用范围有限，容易造成二次污染，而相对温和的生物法(微生物吸附、菌-酶降解等)也存在处理周期长、难操作的特点，这些原因都限制了其在T-2毒素脱除中的进一步应用。

因此，需要开发一种新的有效降解脱除T-2毒素的方法。

发明内容

本发明首先提供了一种用于降解T-2毒素的纳米复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤S1：ZnO合成：取六水硝酸锌14.877g和100mL 90％的乙醇水溶液(体积浓度，下同)混合并超声低速顺时针搅拌5min，再加入100mL的90％乙醇水溶液混合高速搅拌15min得到六水硝酸锌原液，取六水硝酸锌原液和无水乙醇(v：v,1：9)混匀，用氢氧化钠溶液调节pH至5.5，70℃恒温连续搅拌8h得到六水硝酸锌工作液；

取二甲基咪唑5.134g和50mL 90％乙醇溶液混合并超声低速搅拌5min，再加入150mL的90％乙醇水溶液混合高速搅拌15min得到二甲基咪唑原液，取二甲基咪唑原液和无水乙醇(v:v，1:9)混合，用盐酸溶液调节pH至4.5，60℃恒温连续搅拌12h得到二甲基咪唑工作液；取二甲基咪唑工作液加入无水甲醇，震荡混匀10s后加入六水硝酸锌工作液(二甲基咪唑工作液：无水甲醇：六水硝酸锌工作液v:v:v为4:1:5)，搅拌混匀10s后室温静置反应24h，离心得到沉淀即为ZnO，再将沉淀洗涤后冻干保存，在扫描电子显微镜下观察冻干的材料形貌特征，备用；

所述步骤S1中，超声波频率为50kHz，搅拌速度低速为30rpm，高速为200rpm；

步骤S2：磁性CaFe₂O₄纳米晶簇合成：称取FeCl₃˙6H₂O 3.0g和CaCl₂˙2H₂O 0.926g加入40mL乙二醇溶液，搅拌至形成均匀的溶液；再向溶液中加入聚乙二醇1.0g和氢氧化钠3.2g，继续搅拌60min后，将形成的混合溶液倒入聚四氟乙烯内胆的反应釜中，180℃水热反应12h；将反应产物用去离子水洗涤并磁铁回收三次，置于60℃真空干燥12h，得到的黑色沉淀物即为磁性CaFe₂O₄纳米晶簇，在扫描电子显微镜下观察材料形貌特征并用于下一步合成磁性材料复合物；