专利名称:一种纳米级铬添加剂的制备方法
技术领域:
本发明属于词料添加剂技术领域,具体涉及一种用于动物饲料的纳米 级铬添加剂的制备方法。
背景技术:
络是动物体内必需的微量元素,是葡萄糖耐量因子重要组成部分,可 通过改善胰岛素在体内的生理功能,显著影响动物机体的糖类、脂肪、蛋 白质以及核酸的代谢,进而促进动物的生长、提高繁殖性能、改善胴体品 质、降低应激、提高机体免疫力。目前,日粮补铬己是我国养殖业预防缺 铬和促产增效的常规措施。
但是,目前在饲料中添加的铬源主要为无机铬(氯化铬、三氧化二铬 等),其吸收效率极低,约0.4% 3%或更低;有机铬(酵母铬、有机酸铬
或氨基酸螯合铬)略高一些,为10% 25%,其余未吸收铬随粪尿排出体 外,造成环境污染和资源让费。因此,开发更为高效的铬源一直是铬营养 研究的重点。长期以来,对铬源的研究主要围绕铬的化学形式(酵母铬、 有机酸铬或氨基酸螯合铬)进行,忽略了对铬的物理形式的深入研究。纳 米微粒由于小尺寸效应和表面活性效应,其在机体内溶解性和吸收运输效 率远高于常规粒子。而纳米科技的发展也为研究开发高效的纳米级铬源提 供了全新的途径。
目前纳米材料的制备方法主要有一下几种①机械活化法,该方法耗
能高,容易引入杂质;②固相反应法,该方法制成的粉末易固结,需再次 粉碎,成本较高;③溶胶一凝胶法,该方控制工艺参数多,工艺比较复 杂;④气体凝聚法;⑤高压气体雾化法;⑥模板合成法等方法产量比较 小,制备过程复杂,装置昂贵,不适合大规模生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种纳米级三价铬添加剂 的制备方法。
本发明方法包括以下步骤
步骤l.将分析纯(纯度为99.9%以上)的三氧化二铬(Cr203)、还原剂 和分散剂按比例称量置于容器中,与容器中的双蒸水混合,在超声波作用下,搅拌10 30min,使体系分散均匀,形成悬浮液;还原剂与三氧化二铬 (CrA)的摩尔比为0.5 5: 1,分散剂与三氧化二铬((^203)的摩尔比为 5X10—3 5X 10_2: 1,双蒸水与三氧化二络(0203)的摩尔比为8 15: 1。
所述的还原剂为硫代硫酸钾、硼氢化钾、硼氢化钠、巯基乙醇中的一 种或多种;
所述的分散剂为焦磷酸钾、三聚磷酸钾、六偏磷酸钠、木素磺酸钠、 十二烷基磺酸钠中的一种或多种。
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用有机溶剂洗涤;所述的有机溶剂为 甲醇、乙醇、丙酮或氯仿。
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,40 7CrC下烘干,将烘干 的沉淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至200 400°C,保 温1 3小时,所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
本发明方法得到的铬添加剂,其颗粒平均粒径小于100 nm。本发明的 纳米级铬添加剂用于家畜、家禽、水产动物等的口服补铬,具体是将粉末 状的纳米级铬添加剂按每公斤词料0. 1 0. 5毫克铬的剂量均匀拌入畜禽、 水产动物饲料中。
本发明的制备方法工艺简单、参数易于控制,无需后处理,能耗较 小,对环境无污染,且适宜工业化生产。利用本发明的制备方法制备的纳 米级三价铬添加剂,透射电镜观察显示颗粒平均粒度100 nm,且具有较窄 的粒径尺寸分布。本发明所制备的纳米级三价铬添加剂具有高生物学效 价,可作为饲料添加剂应用于畜禽、水产动物等的补铬。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。 实施例1
步骤1.容器中放入270ml(15mol)双蒸水,将152.0g (lmol)三氧化 二络、190.3g(lmol)硫代硫酸钾、22.42g(0.05mol)三聚磷酸钾置于容器 中,在超声波作用下,搅拌30min,使体系分散均匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用甲醇溶剂洗涤;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,70'C下烘干,将烘干的 沉淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至40(TC,保温lh, 所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
4投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径98 nm,粒径分 布在15 120 nm之间。
实施例2
步骤l.容器中放入180ml(10mol)双蒸水,将152. 0g (lmol)三氧化二 铬、26.9g(0.5mol)硼氢化钾、6. 12g(0. Olmol)六偏磷酸钠置于容器中,在 超声波作用下,搅拌15min,使体系分散均匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用乙醇溶剂洗漆;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,5(TC下烘干,将烘干的沉 淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至300°C,保温2h,所 得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径97 mn,粒径分 布在15 180 nm之间。
实施例3
步骤1.容器中放入144ml(8mol)双蒸水,将152. 0g (lmol)三氧化二 铬、189.2g(5mol)硼氢化钠、1. 65g(0. 005mol)焦磷酸钾置于容器中,在超 声波作用下,搅拌10min,使体系分散均匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用丙酮溶剂洗涤;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,4(TC下烘干,将烘干的沉 淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至20(TC,保温3 h,所 得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径90 nm,粒径分 布在15 150 nm之间。
实施例4
步骤1.容器中放入270ml(15mol)双蒸水,将152.0g (lmol)三氧化 二铬、78. lg(lmol)巯基乙醇、48.65g(0.05mol)木素磺酸钠置于容器中, 在超声波作用下,搅拌25min,使体系分散均匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用氯仿溶剂洗涤;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,6(TC下烘干,将烘干的沉
5淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至250°C,保温2.5h, 所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径82 nm,粒径分布 在5 140 nm之间。
实施例5
步骤l.容器中放入216ml(12mol)双蒸水,将228. 0g (1.5mol)三氧化 二铬、53.9g(lmol)硼氢化钾、190. 3g(lmol)硫代硫酸钾、4. 55g(0. 02mol) 十二烷基磺酸钠置于容器中,在超声波作用下,搅拌20min,使体系分散均 匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用乙醇溶剂洗涤;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,55"C下烘干,将烘干的沉 淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至30(TC,保温1.5 h, 所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径74 mn,粒径分 布在10 130 nm之间。
实施例6
步骤1.容器中放入180ml(10mol)双蒸水,将76. 0g (0. 5mol)三氧化 二铬、18. 9g(0. 5mo1)硼氢化钠、39. lg (0. 5mo1)巯基乙醇、 1.65g(0.005mol)焦磷酸钾、4. 87g(0. 005mol)木素磺酸钠置于容器中,在 超声波作用下,搅拌10min,使体系分散均匀,形成悬浮液;
步骤2.将悬浮液进行过滤,然后用氯仿溶剂洗涤;
步骤3.将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,45。C下烘干,将烘干的沉 淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至250°C,保温3 h,所 得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
投射电镜观察表明纳米级三价铬添加剂颗粒平均粒径90 nm,粒径分布 在10 170 nm之间。
权利要求
1、一种纳米级铬添加剂的制备方法,其特征在于该方法的具体步骤是步骤1. 将分析纯的三氧化二铬、还原剂和分散剂按比例称量置于容器中,与容器中的双蒸水混合,在超声波作用下,搅拌10~30min,使体系分散均匀,形成悬浮液;还原剂与三氧化二铬的摩尔比为0.5~5∶ 1,分散剂与三氧化二铬的摩尔比为5×10-3~5×10-2∶1,双蒸水与三氧化二铬的摩尔比为8~15∶1;步骤2. 将悬浮液进行过滤,然后用有机溶剂洗涤;步骤3. 将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中,40~70℃下烘干,将烘干的沉淀物置于管式炉中,在空气气氛下,将管式炉升温至200~400℃,保温1~3小时,所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。
2、 如权利要求1所述的一种纳米级铬添加剂的制备方法,其特征在于所 述的还原剂为硫代硫酸钾、硼氢化钾、硼氢化钠、巯基乙醇中的一种或多种。
3、 如权利要求1所述的一种纳米级铬添加剂的制备方法,其特征在于所 述的分散剂为焦磷酸钾、三聚磷酸钾、六偏磷酸钠、木素磺酸钠、十二垸基磺 酸钠中的一种或多种。
4、 如权利要求1所述的一种纳米级铬添加剂的制备方法,其特征在于所 述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮或氯仿。
全文摘要
本发明涉及一种纳米级铬添加剂的制备方法。现有方法过程复杂、成本较高。本发明方法具体步骤是将分析纯的三氧化二铬、还原剂和分散剂按比例称量置于容器中,与双蒸水混合,超声波作用下,搅拌10~30min,形成悬浮液;将悬浮液进行过滤,然后用有机溶剂洗涤;将洗涤后得到的沉淀物置于烘箱中烘干,将烘干的沉淀物在200~400℃下保温1~3小时,所得粉末即为纳米级三价铬添加剂。本发明的制备方法工艺简单、参数易于控制,无需后处理,能耗较小,对环境无污染,且适宜工业化生产。
文档编号A23K1/175GK101507470SQ20091009674
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者杰 冯, 马文强 申请人:浙江大学