[发明专利]一种钛基复合材料在光催化降解霉菌毒素中的应用

说明书

本发明申请提供了一种钛基复合材料在光催化降解霉菌毒素中的应用，属于纳米材料光催化技术领域。具体制备方法为：利用热分解法制备Y³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺掺杂的β‑NaYF₄上转换材料；接着使用CTAB修饰NaYF₄:Yb,Tm，得到NaYF₄:Yb,Tm分散液，向所得分散液加入氨水溶液调节pH，并加入TDAA的异丙醇溶液进行反应，将反应液进行离心并洗涤，得到NaYF₄:Yb,Tm@TiO₂，真空干燥随后退火处理得NaYF₄:Yb,Tm@TiO₂壳层光催化剂。该光催化剂应用于霉菌毒素的光催化降解中，本发明的光催化剂对霉菌毒素具有较强的光催化降解特性。

技术领域

本发明属于纳米材料光催化技术领域，尤其是涉及一种钛基复合材料在光催化降解霉菌毒素中的应用。

背景技术

小麦、大米等谷物在田间或储存期间易被真菌侵染，导致霉菌毒素污染。常见的赭曲霉菌毒素是曲霉属和镰刀菌属的代谢产物，其中以赭曲霉菌毒素A(Ochratoxin，OTA)的毒性最大。OTA常见于谷物，咖啡，可可，香料，葡萄酒中。在家畜的一些器官和组织中，甚至在乳制品、血液中也发现了OTA。已知的OTA的毒性包括肾毒性，肝脏毒性，致畸性，遗传毒性和免疫毒性。OTA的危害性还体现在影响血液凝固，抑制蛋白质合成，促进细胞膜过氧化，破坏钙稳态并抑制线粒体呼吸。此外，国际癌症研究机构(IARC)将OTA列为潜在的人类致癌物(2B类)。OTA对于人类健康的危害及其对经济损失的影响使得寻找新型的脱毒方法对缓解OTA问题具有重大现实意义。

预防粮食中真菌生长和真菌毒素的产生通常被认为是阻止真菌毒素对动物和人类的有害影响的最佳方法，但对于已经产生的真菌毒素进行脱毒处理也是一项必要手段。现有的OTA脱毒方法可分为物理、化学、生物方法。物理方法如高温热处理使其失活、辐照降解技术或污染物通过提取和添加吸附剂等方式得以去除。常用的化学方法是碱处理法，使用碱性过氧化氢，氢氧化钠，甲胺和氢氧化钙等处理OTA。生物方法也被认为是一项有效脱毒的方法。许多微生物，如细菌，酵母和霉菌被证实具有降解OTA的能力。

采用物理方法可以有效降解OTA，但物理去除方法存在着成本高、操作难度系数大等缺点而难以投入到商业化大规模使用中去。此外，常用的添加吸附剂去除毒素的方法可能会造成营养价值的损失以及二次污染。

尽管化学方法能够达到有效去除毒素的目的，但化学方法在实际应用过程中存在一系列问题，首先是其安全性无法保障；其次是可能改变原料的性状，带来新污染；此外，可能会对环境造成污染等。

生物降解相比化学方法更加环保，在降解过程中对食物和环境不会造成污染，而且降解效率也很理想。因此，生物降解在脱毒方面具有很大的发展潜力。但目前生物降解的机理尚不明确，如何稳定菌种的降解能力，抑制菌种退化等问题都亟待解决。总之，现有的每种方法普遍存在不足之处，导致有限的应用。需要加大对OTA降解技术的研究，发展更加有效，更具发展前景的OTA降解手段。