木材颗粒在卷烟滤嘴中的应用研究

通过电镜、比表面积及微孔物理吸附仪对木材颗粒表面形貌和比表面积进行表征。在卷烟对比实验中,研究木材颗粒复合滤棒和未采用木材颗粒醋纤滤棒的吸附性能。结果表明,木材颗粒表面呈鱼鳞状,具有介孔吸附材料特性;木材颗粒复合滤嘴可以降低卷烟主流烟气中的焦油和7种有害物质,对比未使用木材颗粒复合滤嘴下降幅度分别达到了焦油8.57%,CO 2.17%,B（a）P 22.22%,NNK 4.50%,巴豆醛3.49%,HCN 20.37%,氨离子3.77%和苯酚21.16%;木材颗粒复合滤嘴可以提升烟气浓度,增加烟香丰富性和改善舒适性。     

活性炭制备方法对烟气吸附性能影响研究

研究了5种不同制备方法对烟用活性炭性质的影响,表征了其比表面积、表面形貌和酸碱基团,并将其应用到卷烟滤嘴中。比较了不同方法制备的活性炭对烟气主要有害成分释放量的影响。结果表明:微波加热会对活性炭表面造成破坏,降低比表面积;KOH活化法制备的竹质活性炭优于水蒸气活化法;马弗炉KOH法经2次活化制备的活性炭对主流烟气中主要有害成分吸附效果最佳。     

AlPO-11的制备及在降低主流烟气中有害成分的研究

磷酸铝分子筛被誉为第三代分子筛,是一种常用的吸附材料。文中以氢氧化铝为铝源,正磷酸为磷源,二异丙胺为模板剂,采用水热合成法制备出AlPO-11分子筛并将其用于降低主流烟气中有害成分。通过XRD,N2吸附脱附,SEM,NH3-TPD等手段对其进行表征,对该材料降低卷烟主流烟气中苯酚、氢氰酸和巴豆醛的性能进行相关考察。通过表征表明:AlPO-11具有AEL的拓扑结构,为柱状聚集体,孔容在0.18—0.32 cm~3/g之间,比表面积在180—210 m2/g之间,孔径在2—4 nm之间。AlPO-11作为吸附材料添加于卷烟滤嘴中部10 mg/支,与实验卷烟的空白对照组相比,AlPO-11降低卷烟主流烟气中氢氰酸28%,降低苯酚28%,降低巴豆醛22%,最后对AlPO-11分子筛对苯酚吸附过程进行了动力学研究,结果表明:该吸附过程符合二级动力学模型,拟合系数在0.99以上。     

介微孔材料降低卷烟烟气中氢氰酸的研究进展

氢氰酸是卷烟烟气中含量较少且具有挥发性毒性的物质,吸烟时会随着口腔进入人体或者挥发到周围的空气中,不但会抑制人体细胞呼吸酶,造成细胞内窒息,对人体健康造成很大的危害,同时对环境安全也会造成一定的影响。介微孔材料具有较大的比表面积、孔容、孔径和材料表面可修饰性,更重要的是多孔材料大多无毒无害、易制备且能选择性的降低卷烟烟气中的有害物质,因此可以作为吸附剂或者载体应用于卷烟滤嘴中,通过物理吸附和化学吸附选择性的降低卷烟烟气中的氢氰酸。综述了几种以不同方式制备的介微孔材料降低卷烟烟气中氢氰酸的效果,并展望了介微孔材料对于降低卷烟烟气中氢氰酸释放量的研究前景。     

不同圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气酚类成分释放量影响的气质联用分析

为明确不同圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气酚类成分释放量的影响规律。建立了主流烟气粒相物中酚类成分释放量的气相色谱质谱检测方法,并分析了圆周及滤嘴通风率对酚类释放量的影响。各酚类成分工作曲线R~2在0.992～0.999之间,相对标准偏差(RSD)为3.34%～9.27%,不同水平下的加标回收率为80.5%～106.8%。相同圆周卷烟,随滤嘴通风率的增大,酚类成分释放量呈逐渐降低的趋势,其中酚类成分释放量与滤嘴通风率之间线性相关(R~20.9)。相同滤嘴通风率卷烟,随卷烟圆周的增大,酚类成分释放量呈逐渐增加的趋势,其中酚类成分释放量与卷烟圆周之间线性相关(R~20.9)。方差分析表明滤嘴通风率和卷烟圆周及两者的交互作用均对主流烟气中酚类成分释放量有显著影响。上述规律可以为烟支参数的设计提供参考。     

活性炭改性对卷烟烟气中VOCs吸附效率的影响

为研究改性活性炭对主流烟气中挥发性有机物（ VOCs）吸附效率的影响,将HCl、 H2 O2、 HNO3、 NaOH和丙酮改性的活性炭添加到滤嘴中,并采用GC-MS方法检测主流烟气中5种主要VOCs的释放量。结果表明：①活性炭对主流烟气中VOCs有较高的吸附效率;②滤嘴中活性炭的最佳添加量为30 mg;③活性炭对VOCs的吸附效率随VOCs分子量和沸点的升高而呈升高趋势;④不同方法改性的活性炭对卷烟主流烟气中VOCs的吸附效率不同, HCl改性活性炭吸附效率最理想;⑤影响活性炭对VOCs吸附效率的最主要因素是其比表面积,但其他因素,如微孔孔容、微孔率、 pH值等也会对活性炭的吸附效率产生影响。     

活性炭微结构对吸附烟气中羰基化合物的影响

为认识活性炭微结构对吸附烟气有害成分的影响,突破了前人只限于高比表面微孔活性炭的研究现状,按照不同比表面积、微孔孔容的不同比例等微结构参数,选择了三种不同的活性炭颗粒,分别添加到卷烟滤嘴中,分析其对主流烟气中八种挥发性羰基化合物含量的影响。结果显示尽管高比表面的微孔活性炭对羰基化合物总量的脱除率略高于低比表面的中大孔活性炭,但比表面积、微孔比例等参数与烟气中各种羰基化合物的脱除率相关性不大,低表面积的中大孔活性炭也有较好的脱除效果。不同活性炭对八种羰基化合物脱除能力的变化有一定的相似性。中大孔活性炭对烟气有害成分具有优异的吸附能力与主流烟气高空速的特征有关,论文的研究结果对于研制新型烟气减害材料有借鉴意义。     

PP-g-AA/凹凸棒土复合烟用纤维的制备和性能

采用γ-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTMS)和异丙苯过氧化氢(CHP)对凹凸棒土(ATP)进行表面化学修饰,制备表面带有引发基团的ATP-CHP。采用反应挤出法制备聚丙烯接枝丙烯酸/ATP复合材料(PP-g-AA/ATP)并进行熔融纺丝。研究了ATP-CHP含量对复合纤维拉伸性能、热稳定性及其滤嘴吸附性能的影响。结果表明,ATP在复合纤维中基本呈纳米级分散,复合纤维的力学性能、热稳定性和吸附性能均得到显著提升。当ATP-CHP含量为4%时,拉伸强度为7.8 cN/dtex,断裂伸长率为212.3%,热分解温度达到442℃。与纯PP纤维滤嘴相比,经ATP-CHP含量为8%的复合纤维滤嘴过滤后,主流烟气中总粒相物含量(TMP)降低了43.5%,过滤效率提高了44.0%,焦油和烟碱的含量分别降低了39.1%和29.4%。复合纤维滤嘴对主流烟气中酚类化合物的吸附容量提升幅度超过104%,起到了减害和提升香烟口感的作用。     

椰壳炭改性处理及吸附特性研究

孔隙结构和表面官能团是影响椰壳炭吸附量的重要因素。利用硝酸氧化、高温处理和微波处理三种方法对椰壳炭进行了改性和表征并研究其对酚类的吸附特性。结果表明,经硝酸氧化改性后椰壳炭表面酸性含氧基团增加240%,但孔隙结构被破坏,比表面积下降11%,孔容增加25%,对硝基苯酚吸附量下降41%;继续对其进行高温改性和微波改性,其比表面积和吸附量增加,但同时表面酸性含氧基团下降83%和38%。寻找适合的改性处理工艺条件,以最小的孔隙破坏为代价,增加表面酸性官能团,是提高椰壳炭对酚类物质吸附量的有效途径。     

新型改性烟用聚丙烯纤维的结构与性能

本研究采用共混纺丝方法制成A_2、C_2、D_2三种改性烟用聚丙烯纤维.通过扫描电镜、液相色谱、纤维力学性能、滤棒物理性能和滤嘴烟气分析,说明改性烟用聚丙烯纤维具有类似二醋酯纤维的特殊形态结构,有很高的产棒量,滤嘴能明显降低烟气中总粒相物和焦油含量,A_2纤维对烟气还有很好的选择截滤性能,是一种理想的新型卷烟滤嘴材料.     

活性炭部分指标对烟气中低分子醛酮类物质含量的影响

将添加不同pH值、比表面积和水分含量活性炭的复合滤嘴卷烟在标准条件下进行抽吸,利用2,4-二硝基苯肼溶液收集主流烟气,高效液相色谱法分析卷烟主流烟气中低分子醛酮类物质含量,研究了pH值、比表面积和水分含量对活性炭吸附作用的影响。结果表明,活性炭pH值由5~7增加到7~9、比表面积由800 m2/g增加到1 200 m2/g时,低分子醛酮类物质总量分别下降13.0%,20.9%;水分含量由6%增加到10%时,低分子醛酮类物质总量分别为685.59,685.88μg/支。pH值和比表面积是影响活性炭对低分子醛酮类物质吸附作用的重要因素。     

13X分子筛对烟气中低分子醛酮的选择性吸附研究

为降低卷烟烟气中有害成分低分子醛酮化合物的含量和研究X型分子筛在卷烟减害中的应用,将13X型分子筛添加到卷烟嘴棒中,分析其对主流烟气中八种低分子醛酮化合物含量的影响。结果显示13X分子筛对低分子醛酮有明显的脱除作用。通过进一步研究13X分子筛对烟气中苯酚和苯并(α)芘的吸附作用,揭示了13X分子筛对低分子醛酮的选择性吸附与其因表面静电引力优先吸附极性物质的特性以及低分子醛酮的低熔沸点密切相关。烟气三项指标分析表明,13X分子筛对烟气中的焦油和烟碱含量影响不大,这有利于保持卷烟的香气。     

过渡金属修饰的碳纳米管降低烟气中氢氰酸

分别制备了高产率的修饰铁、钴、镍的碳纳米管,将铁、钴、镍修饰的碳纳米管添加到卷烟嘴棒中可提高烟气中有害成分氢氰酸的吸附效果。实验结果表明：添加了修饰铁、钻、镍的碳纳米管的卷烟嘴棒,可明显选择性降低烟气中有害成分氢氰酸的含量,其中铁修饰碳纳米管降低氢氰酸和焦油的效果最好,随着铁修饰碳纳米管的添加量增加,烟气中氢氰酸和焦油的量减少,烟气中氢氰酸的含量减少16．8％-32％,焦油的含量降低9．8％～26％。     

采用微孔-介孔复合材料降低卷烟烟气中的有害成分

以TEOS为硅源,CTAB、TPABr为模板,通过模板法,同步晶化制备了微孔-介孔复合材料（MMM）。通过N₂吸附脱附、XRD、FT-IR等对MMM进行了表征,并对MMM降低卷烟主流烟气中有害成分的性能进行了考察。研究结果表明,MMM具有微孔-介孔复合孔结构,孔径呈连续多峰分布,主要集中在0.54相似文献   

香烟烟丝和烟雾中甲醛的测定

分别采用一次水蒸馏法和三级水吸收法采集烟丝和烟雾中的甲醛,用乙酰丙酮分光光度法测定蒸馏液和吸收液中甲醛的含量。结果表明,烟雾中的甲醛含量随香烟燃烧速度加快而增高;烟丝和烟雾中的甲醛含量与香烟的品牌和档次没有直接关系;烟丝中甲醛含量约为6~10 mg/kg,烟雾中甲醛含量约是烟丝中的10倍;过滤嘴约能滤除烟雾中20%~40%的甲醛。     

非邻苯酯类增塑剂在卷烟中的转移行为

为研究非邻苯二甲酸酯类增塑剂在卷烟主流烟气的转移行为,将12种非邻苯酯类增塑剂添加到卷烟烟丝中,利用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气,剑桥滤片和烟蒂分别经二氯甲烷萃取后,使用GC/MS/SIM分析各非邻苯酯类增塑剂在主流烟气的转移率和烟蒂的截留率。结果表明:12种非邻苯酯类增塑剂在主流烟气的转移率在7.86%～15.11%之间;12种非邻苯酯类增塑剂在烟蒂中的截留率在18.65%～36.54%之间;非邻苯酯类增塑剂在烟蒂中的截留率明显高于在主流烟气中的转移率,其中己二酸二乙酯在主流烟气中的转移率最低,而在烟蒂中截留率最高。     

活性炭吸附剂的制备及其在选择性降低卷烟主流烟气中氰化氢的应用

采用浸渍法制备低成本活性炭负载过渡金属吸附剂,通过考察活性金属种类和含量、溶剂、活性炭载体种类和颗粒大小等对吸附剂吸附氰化氢性能的影响,优化得到以Cu为活性组分的吸附剂,当Cu质量分数4%时,将制备的吸附剂以二元复合形式添加到卷烟滤嘴中制成中试试样烟,测试发现,与对照成品卷烟相比,试样烟在保持焦油含量基本不变基础上,主流烟气中氰化氢释放量最高可降低71.7%。制备的吸附剂具有较好的稳定性,室温储藏8个月,吸附剂选择性降低主流烟气中氰化氢的效果与新鲜吸附剂一致。     

不同原料基活性碳纤维的结构及吸附特征研究

采用Ｘ－射线衍射，ＳＥＭ和ＢＥＴ比表面分析仪，探讨了不同原料（聚丙烯脂，聚乙烯醇，粘胶，天然纤维和沥青碳纤维）基活性碳纤维的结构和吸附特征。实验表明，所制备的活性碳纤维都具有大致相同的乱层石墨结构，其微晶参数Ｌｃ，Ｌａ和ｄ值分别为１．０～１．２，３．９～５．０，０．３８～０．４０ｎｍ，微晶尺寸越小，活性碳纤维（ＡＣＦ）的比表面积越大。ＡＣＦｓ的表面形态都不相同且基本保持着原料纤维的形态，ＡＣＦｓ对有机物苯的吸附量与纤维的比表面积成正比，但对Ａｇ~＋的吸附则与比表面积关系不大，此外，吸附还原在ＡＣＦ上的Ａｇ粒形态与ＡＣＦ的表面形态有关，ＮＡＣＦ和ＡＡＣＦ上吸附的Ａｇ粒尺寸小于３００ｎｍ。     

Synthesis and application of a molecularly imprinted polymer as a filter to reduce polycyclic aromatic hydrocarbon levels in mainstream cigarette smoke

The design and fabrication of novel filter is a promising approach to realize the reduction of harmful substance in mainstream cigarette smoke. In our work, a kind of pyrene (PYR) imprinted polymer as a part of improved filter has been successfully synthesized for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in mainstream cigarette smoke. The molecularly imprinted polymers (MIPs) showed an good affinity towards PYR with binding capacity (Q_max) of 18.33 mg/g. Accordingly, the MIPs were used as a solid phase extraction (SPE) sorbent for the extraction and enrichment of PAHs in mixed samples to evaluate the selectivity about the MIPs. When the cellulose acetate (CA)-filter was replaced by a MIPs-filter, the amount of PAHs in the mainstream smoke was reduced by 63.6%. The application will provide technical support for the design of functional filters to reduce the harms brought by cigarette suction.