凹凸棒石在动物健康养殖中应用研究进展

凹凸棒石是一种天然含水富镁铝硅酸盐矿物,具有一维纳米棒状形貌、规整纳米孔道、永久结构负电荷和表面活性基团。作为功能性饲料原料,凹凸棒石可以改善饲料机械强度和动物养殖环境、吸附霉菌毒素和重金属离子、促进肠道健康和提高动物生产性能。经功能化改性后,赋予抗氧化和广谱抗菌等功能,可用于抗生素替代。围绕凹凸棒石在畜牧业健康养殖中的高值应用,文章综述了凹凸棒石在霉菌毒素吸附剂、抗菌材料、饲料粘结剂和养殖环境净化材料等方面的最新研究进展,展望了未来研究及关注重点,以期推进凹凸棒石在动物生产中的高效应用,同时为我国动物健康安全养殖提供新思路。

混维凹凸棒石黏土应用现状与前景展望

混维凹凸棒石黏土的主要矿物成分是凹凸棒石,还含有伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层黏土等,大多呈现砖红色、灰色或土黄色。由于共存矿物组成相对复杂和色泽较深,混维凹凸棒石黏土过去常常被认为是低品位矿,不具备工业应用价值。随着高纯凹凸棒石黏土资源的快速消耗,自然界中储量更大的混维凹凸棒石黏土高值利用受到了重视。介绍了混维凹凸棒石黏土中黏土矿物含量差异、棒晶发育和类质同晶取代等主要特征,系统总结了在环境污染物吸附、土壤改良与修复、功能复合材料及其结构演化等方面的应用研究现状,从工业潜在应用角度展望了未来研究的重点方向,以期为我国混维凹凸棒石黏土的高效利用提供新视角。

纳米ZnO抗菌材料的研究进展

总结了几种纳米ZnO的抗菌机理,同时分类探讨了影响纳米ZnO抗菌效果的诸多因素;介绍了目前国内外有关纳米ZnO抗菌材料的研究热点,并对纳米ZnO抗菌材料的潜在应用和发展方向提出展望。

季铵化壳聚糖改性ZnO/凹凸棒石纳米复合材料及其抗菌性能

凹凸棒石(APT)一维纳米棒晶在功能载体方面具有广阔的应用前景。本研究在凹凸棒石表面负载ZnO纳米粒子的基础上,采用季铵化壳聚糖进行改性,通过调控复合材料表面电荷进而提升抗菌性能。采用XRD、FESEM、TEM、EDS和BET对ZnO/APT纳米复合材料进行结构表征,采用FTIR和Zeta电位对季铵化壳聚糖改性ZnO/APT纳米复合材料进行改性分析。研究结果表明,ZnO纳米粒子均匀担载在凹凸棒石表面,季铵化壳聚糖成功改性了ZnO/APT复合材料。最小抑菌浓度试验表明,5%季铵化壳聚糖改性ZnO/APT纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌值分别为0.25 mg/mL和0.5 mg/mL。细胞毒性试验结果表明,在测试浓度范围内,季铵化壳聚糖改性纳米复合材料对HeLa细胞的存活率超过97.3%,具有良好的生物相容性。

微波辅助水热法合成的可见光响应型Sm掺杂ZnO微晶的光催化性能和抗菌活性

采用六水合硝酸锌为锌源、六水合硝酸钐为掺杂剂、十二烷基硫酸钠为诱导剂、无水乙醇和水为混合溶剂,利用微波辅助水热法制备了Sm掺杂ZnO微晶。将Sm掺杂到ZnO晶体结构中,不仅改变ZnO的晶体结构,而且Sm掺杂对ZnO的形貌有明显的影响。考察不同Sm掺杂ZnO样品对罗丹明B的降解性能和对白色念珠菌和霉菌的抗菌活性,结果表明,[Sm]/[Zn]物质的量比为1%的Sm掺杂ZnO微晶表现出最好的光催化性能和抗菌活性。在模拟可见光下(500 W氙灯)照射160min后光催化降解罗丹明B的脱色率为75.9%,TOC去除率为66.3%。由菌落计数结果可知,其对白色念珠菌和黄曲霉的抑菌率分别为81%和77%。

高压均质辅助构筑CTAB改性植物精油/凹凸棒石复合抗菌材料

采用高压均质辅助构筑十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性植物精油/凹凸棒石复合抗菌材料,对其进行了FTIR、XRD、SEM、Zeta电位和TG测试表征。FTIR分析表明,植物精油负载于凹凸棒石并成功实现表面改性。随CTAB用量增加,复合抗菌材料的Zeta电位由负变正。最小抑菌浓度(MIC)测试结果表明,复合材料的抗菌性能随CTAB用量的增加而增强,CTAB改性明显提升了复合材料对革兰氏阳性菌的抗菌活性。当CTAB用量为2.5%(以凹凸棒石质量为基准,下同)时,CTAB改性香芹酚/凹凸棒石复合材料和肉桂醛/凹凸棒石复合材料对金黄色葡萄球菌的MIC值由未改性的1 g/L分别减小至0.125 g/L和0.5 g/L。

“蝉蛹状”Ce掺杂纳米ZnO的制备及光催化性能研究

采用离子掺杂的技术方法,通过微波辅助水热法成功制备了"蝉蛹状"Ce掺杂ZnO光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见吸收光谱仪(UV-vis)对所得样品的晶相结构、表面形貌和光吸收性能进行表征.考察了Ce掺杂量对ZnO形貌和光催化性能的影响.结果表明:当Ce掺杂量为1.0%时,所得样品为"蝉蛹状",且其具有均匀的尺寸、最小的带隙宽度(3.02eV)和高的光催化活性,在150 W紫外光下,光照80min对罗丹明B溶液(10mg/L)的降解率达到98.92%.

碳微球对中空ZnO结构和药物缓释性能的影响

以碳微球为模板制备中空ZnO微球,接着采用浸渍法将防霉剂填充在中空ZnO微球中,同时对其在水中的缓释效果进行了研究.采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了反应时间和葡萄糖浓度对碳微球形貌的影响,以及不同碳微球模板对中空ZnO微球形貌和结构的影响.SEM和TEM测试结果表明：采用水热法成功地制备了尺寸为50~200nm的碳微球和40nm左右的中空ZnO微球.缓释实验结果表明：载药中空ZnO微球从1h到9h释放的防霉剂浓度从0.008 3mg/mL增加到0.021 4mg/mL,缓释效果明显.

改性黄腐酸/凹凸棒石复合材料的制备及其抑菌性能

黄腐酸(FA)具有抑菌消炎和促进动物生长的功效。为了进一步提升FA的广谱抑菌性,以凹凸棒石(APT)为载体,通过吸附法将FA负载于APT,同时进行十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性。结果表明,FA和APT主要以静电吸附形式结合,CTAB的引入实现了FA/APT复合材料的电荷调控。复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)随着CTAB添加量的增加而减小;当CTAB添加量为15%(质量分数)时,其对大肠杆菌的MIC为1 mg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC为0.05 mg/mL。

凹凸棒石在Pickering乳液制备中的应用研究进展

凹凸棒石因具有独特的一维纳米棒状形貌、纳米孔道结构、天然的负电性和良好的水分散性等特点,在Pickering乳液的制备和应用方面受到广泛关注。在介绍凹凸棒石结构特点和理化性质的基础上,综述了凹凸棒石在Pickering乳液制备中的应用研究进展,以期为凹凸棒石及其它黏土矿物稳定Pickering乳液的机理研究及应用拓展提供较全面信息。

双组分植物精油/凹凸棒石杂化材料的制备及其抗菌活性

在香芹酚/凹凸棒石复合材料基础上,利用不同精油活性成分的协同抗菌效应,通过机械力化学法构筑了6种双组分植物精油/凹凸棒石杂化抗菌材料。研究表明,引入百里香酚、香芹酮、薄荷醇和伞花烃提升了植物精油的稳定性。密度泛函理论计算结果表明,稳定性的差异主要取决于不同精油分子与凹凸棒石的作用位点。抑菌性能测试表明,植物精油复合可有效提升香芹酚/凹凸棒石杂化材料的抗菌活性,除引入薄荷醇和柠檬烯的杂化材料外,其它双组分植物精油杂化材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为1.0 mg/mL和0.5 mg/mL。

离子液体表面活性剂改性凹凸棒石去除玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮(ZEN)由于强生殖毒性、致癌等毒害作用,严重危害动物和人体健康,吸附法是去除ZEN的有效方法之一。采用咪唑类离子液体表面活性剂(C_nmimBr,n=12、14、16、18)改性凹凸棒石(APT)制备了ZEN吸附剂(C_nmimBr-APT)。通过Fourier红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附分析等表征方法结合烧失量、吸湿率测定,探讨了C_nmimBr-APT的微观结构及表界面性质,系统考察了改性参数(C_nmimBr用量及碳链长度)和吸附条件(吸附剂用量、吸附时间、初始浓度、pH值、共存营养物质)对C_nmimBr-APT吸附性能的影响。结果表明:C_nmimBr改性过程未改变APT的晶体结构,改性后吸附剂的表面疏水性增强。吸附驱动力主要为C_nmimBr中碳链与ZEN分子间的疏水作用,吸附性能与C_nmimBr用量和碳链长度呈正相关。C_(16)mimBr-APT对ZEN的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,当C_(16)mimBr用量为5.0%(质量分数)时,C_(16)min Br-APT对ZEN的最大吸附量为7.45 mg·g^(-1)。吸附体系的pH值及共存氨基酸、维生素和矿物质(L-赖氨酸、维生素B1、Ca^(2+)、Cu^(2+)、Fe^(3+)等)对ZEN吸附性能无显著影响。因此,C_nmimBr-APT在吸附去除ZEN方面具有潜在的应用价值。

混维凹凸棒石黏土全矿物利用研究现状与展望

近年来,随着优质黏土矿物资源的过度开发和快速消耗,自然界中储量更大的混维黏土矿物高效利用受到了高度关注。我国混维凹凸棒石黏土矿储量超过10亿吨,矿物主要成分是凹凸棒石,还含有伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层矿物等。同时,凹凸棒石八面体层中部分位置被Al^(3+)和Fe^(3+)等离子取代,类质同晶取代现象较为普遍,矿物大多呈现砖红色、灰色或土黄色等,由于伴生矿物相对复杂和色泽较深,制约了产业规模化发展,迫切需要新途径与新方法破解难点和痛点本文重点总结了近年来围绕混维凹凸棒石黏土全矿物利用的研究进展,梳理了未来应用研究的重点方向,以期为我国混维凹凸棒石黏土的高效和高值利用提供有益参考.

凹凸棒石复合物对肉仔鸡生产性能、免疫机能和抗氧化机能的影响

本试验旨在研究香芹酚/凹凸棒石(CAR/APT)和香芹酚/氧化锌/凹凸棒石(CAR/ZnO/APT)替代抗生素类促生长剂对肉仔鸡生产性能、免疫机能和抗氧化机能的影响。选取1日龄罗斯308肉鸡192只,随机分成3组,每组8个重复,每重复8只,分别饲喂基础饲粮中添加100mg/kg土霉素钙(OTC)、0.1%CAR/APT和0.1%CAR/ZnO/APT的饲粮,基础饲粮不含抗生素类促生长剂。结果表明:与OTC组相比,CAR/APT和CAR/ZnO/APT对肉鸡1~21日龄生产性能无显著影响(P>0.05)。与OTC组21日龄肉鸡相比,CAR/ZnO/APT对胸腺和脾脏器官指数无显著影响(P>0.05),显著降低法氏囊器官指数(P<0.05);CAR/APT对法氏囊指数无显著影响(P>0.05),显著降低胸腺和脾脏器官指数(P<0.05)。与OTC组21日龄肉鸡相比,CAR/ZnO/APT显著提高血清IgG含量(P<0.05),CAR/APT对血清免疫球蛋白含量无显著性影响(P>0.05)。与OTC组21日龄肉鸡相比,CAR/ZnO/APT有提高空肠黏膜sIgA和IgG含量的趋势(P=0.055);CAR/ZnO/APT组空肠黏膜IgM含量显著高于CAR/APT组(P<0.05)。与OTC组21日龄肉鸡相比,CAR/ZnO/APT显著提高血清和空肠黏膜中T-AOC及血清CAT活性(P<0.05);CAR/APT显著提高血清CAT活性和空肠黏膜T-AOC(P<0.05);CAR/ZnO/APT组21日龄肉鸡血清和空肠黏膜T-AOC显著高于CAR/APT组(P<0.05)。结果表明,以0.1%CAR/APT或CAR/ZnO/APT替代饲粮中的OTC,对肉仔鸡生产性能无显著影响,具有提高免疫机能和抗氧化机能的作用,其中CAR/ZnO/APT效果更优。