聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料选择性降低卷烟烟气中的苯酚

为选择性降低卷烟烟气中苯酚的释放量,制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料(PolyGMA材料),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔径分析仪对材料进行了表征,并分别考察了添加至二元复合滤棒和涂布卷烟纸2种应用方式对选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量的影响。结果表明:①制备的材料具备环氧基团和互通多孔的结构,其比表面积为119.5 m2/g,平均孔径为17.3 nm;②该材料以添加二元复合滤棒形式在卷烟中应用效果较佳,与对照卷烟相比,试验卷烟苯酚释放量降低28.3%,苯酚选择性降低率为23.0%,且卷烟感官质量无明显差异。     

复合添加剂降低卷烟烟气中多种致癌物研究

为研究降低卷烟烟气中多种致癌物的方法 ,从羊齿类天然植物中提取出多种酮、酚类及其衍生物组合得到复合添加剂 ,以 0 0 0 8%的比例添加于卷烟滤嘴或烟丝中。检测结果表明 ,在卷烟中添加该复合添加剂后 ,其主流烟气中的多种稠环芳烃、自由基和芳香胺等致癌物的含量显著降低 ,对烟气中烟草特有亚硝胺也有一定的清除作用。     

胺基修饰的介孔二氧化硅选择性降低卷烟烟气中的氢氰酸

为选择性降低卷烟主流烟气中氢氰酸(HCN)的释放量,制备了一种胺基功能化的介孔二氧化硅材料(MCM-41-NH2),运用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、比表面积孔径分析(BET)以及13C固体核磁共振谱(”C-NMR)对材料进行了表征,并将材料添加于卷烟滤嘴进行了烟气减害测试.结果表明:①与MCM-41材料相比,MCM-41-NH2的晶型无明显改变,但孔径和比表面积下降了50％.②该材料对卷烟主流烟气中HCN的选择性降低率达到25.7％,而烟支物理参数及烟气常规成分释放量与对照卷烟基本一致.     

Amberlite IRC748螯合过渡金属离子降低卷烟烟气中HCN研究

为选择性降低卷烟烟气中氢氰酸(HCN)释放量,采用离子交换法制备了功能化螯合型离子交换树脂Mn+-Amberlite IRC748.利用原子吸收分光光度计(AAS)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等方法分别对金属离子交换量、样品孔结构参数及表面形貌进行了表征.结果表明:IRC748对不同金属离子Mn+的吸附量大小顺序为Cu2+≥Zn2+＞Co2+≥Fe3+,表明Cu2+最易与IRC748 螯合.利用卷烟添加剂减害性能模拟装置评价了Mn+-IRC748对卷烟主流烟气中HCN的降低效果,结果表明:Cu2+-IRC748对烟气中HCN的降低效果可高达40%.卷烟应用实验结果表明,与对照卷烟相比,添加Cu2+-IRC748材料的试验卷烟主流烟气中HCN的降低率可达22.4%,而烟气常规成分释放量与对照卷烟基本一致,卷烟感观质量无明显差异.     

均苯三甲酸合铁同时选择性降低卷烟主流烟气巴豆醛和氢氰酸

为选择性降低卷烟主流烟气中的巴豆醛和氢氰酸(HCN)的释放量,采用水热合成法制备了金属有机骨架(MOFs)多孔材料均苯三甲酸合铁(Ⅲ)(Fe-BTC),运用X射线粉末衍射(XPRD)、比表面积孔径分析(BET)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等技术对合成材料的晶体结构、孔结构参数及热稳定性进行了表征,并将材料添加于卷烟滤嘴中进行了烟气减害测试。结果表明:1)Fe-BTC是一种典型的MOFs多孔材料,在419.7℃以下具有良好的热稳定性。2)与对照卷烟相比,Fe-BTC材料的试验卷烟主流烟气中巴豆醛的选择性降低率可达15.68%、HCN的选择性降低率可达14.44%,而烟气常规成分释放量与对照卷烟基本一致。     

琼脂-纳米SiO_2气凝胶的制备及在卷烟滤嘴中的应用

为开发卷烟减害新材料,向琼脂基质中加入不同量的纳米SiO_2,采用溶胶-凝胶法制备了系列琼脂-纳米SiO_2气凝胶材料,对材料形貌和微结构进行了表征;采用模拟烟气吸附试验考察了材料对巴豆醛的吸附效果,并通过二元复合滤棒的形式考察了Agar-SiO_2-60%(气凝胶中纳米SiO_2的质量分数为60%)在卷烟滤嘴中的应用效果。结果表明:(1)该材料呈三维网络多孔结构,比表面积为73.62～424.75m~2/g,平均孔径为23.46～10.38 nm。(2)当气凝胶中纳米SiO_2的质量分数从0依次增加到20%、40%、60%、80%时,琼脂-纳米SiO_2气凝胶对巴豆醛的吸附量从1.65 mg/g依次增加到3.13、4.35、8.91、13.80 mg/g。(3)卷烟滤棒中Agar-SiO_2-60%添加量为30 mg/支时,试验卷烟主流烟气常规指标基本无变化,有害成分NNK、NH_3以及巴豆醛释放量较对照卷烟分别降低12.8%、11.3%和9.5%,烟气危害性指数降低0.6,且感官品质未下降。     

化学发光法测定卷烟主流烟气中的氮氧化物

探讨了一种用化学发光法测定卷烟主流烟气中NOx 的方法 ,即将每口新鲜主流烟气经剑桥滤片过滤后引入到一个减压的混合室 ,经充分混合后 ,用氮氧化物分析仪根据化学发光原理测定卷烟主流烟气中氮氧化物。该方法的CV <5 % ,回收率 >98% ,并用外标法定量测定了 6种牌号卷烟主流烟气中的氮氧化物。该方法快速、重复性好、回收率高 ,适用于卷烟烟气中的氮氧化物的分析     

聚醋酸乙烯酯大孔吸附树脂选择性降低烟气中苯酚研究

为选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量,制备了聚醋酸乙烯酯大孔吸附树脂。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪对材料的组成、比表面积和孔径进行了表征。通过卷烟添加剂性能模拟评价装置研究了试验参数对材料降低烟气中苯酚性能的影响。结果表明:在采用交联剂二乙烯基苯,致孔剂醋酸丁酯,致孔剂用量为单体1.5倍时,材料具有最高单位TPM苯酚降低率25.8%。应用结果表明:添加聚醋酸乙烯酯大孔吸附树脂的试验卷烟与对照卷烟相比,苯酚释放量降低21.6%,苯酚选择性降低率为20.3%。     

有机-无机杂化介孔膦酸钛材料降低卷烟烟气有害成分

通过反应釜水热合成法结合溶剂挥发诱导自组装策略制备了一种具有酸、碱双功能基团的有机-无机杂化介孔膦酸钛材料,可用于同时降低主流烟气中多种有害成分。采用X射线粉末衍射分析（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积孔径分析（BET）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）等,对制备的双功能介孔膦酸钛材料进行结构表征,并考察其对卷烟烟气有害成分的吸附去除性能。结果表明:(1)该介孔膦酸钛具有较高比表面积和二维六方介观结构,其比表面积高达606 m2/g,孔径2.8 nm。(2)在滤嘴中添加介孔膦酸钛后,卷烟样品主流烟气中的氢氰酸、苯酚和氨的释放量分别降低了38.89%,41.74%和53.07%。      

负载氧化物的羊毛活性炭对模拟染料废水吸附效果

为提升羊毛活性炭的吸附脱色能力,利用Fe(NO3)3、Cu(NO3)2作浸渍液制备了负载不同种类金属氧化物的羊毛活性炭,借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射及比表面积实验表征负载金属氧化物羊毛活性炭的负载效果,利用紫外分光光度计分析羊毛活性炭负载氧化物对模拟染料废水的吸附特性,然后探索分析负载工艺对负载铁氧化物羊毛活性炭吸附性能的影响规律。研究结果表明:羊毛负载氧化铁和氧化铜活性炭能很好地提升羊毛活性炭的吸附脱色效果,羊毛活性炭负载铁氧化物比负载铜氧化物的吸附脱色效果好;浸渍液Fe(NO3)3浓度为0.2~0.25 mol/L,负载煅烧时间为2 h,煅烧温度为400℃时,负载铁氧化物羊毛活性炭的吸附脱色率最好。     

卷烟烟气的毒理学指标与其重要有害成分之间的相关性

对22个牌号卷烟烟气的5项毒理学指标(MR值、SCE率、微核率、细胞死亡率和被动吸烟小鼠死亡率)和5项化学指标(焦油、烟碱、CO、TSNA和BaP)进行了相关分析和多元线性回归分析。结果表明:卷烟烟气生物效应与烟气中重要有害化学成分之间存在一定的相关性,其中TSNA是影响MR值、SCE率和细胞死亡率最重要的因素(P<0.01),而微核率和被动吸烟小鼠急性死亡率与焦油、烟碱、CO、TSNA、BaP均无相关性(P>0.05)。因此,大幅度降低卷烟烟气中的TSNA将有可能大大减少吸烟对健康的危害。     

应用含纳米贵金属催化材料降低卷烟烟气中CO技术研究

本研究利用常温多相催化氧化CO为CO₂的原理,在国际上首次研制出了适合于烟草工业应用的含纳米贵金属催化材料和二元复合滤棒,进行了降低卷烟烟气中CO的试验研究。系统地研究了材料制备方法、活性组分、焙烧温度和活性组分担载量对催化材料催化性能的影响,确定了较佳的催化材料制备方法和条件。确定了二元复合滤棒是适合于降低卷烟烟气中CO的工艺添加方式。研究了催化材料粒度和添加量以及添加助剂对降低卷烟烟气中CO的影响,确定了较佳的催化材料的组成和工艺参数。应用最终确定的含纳米工具书催化材料制作的二元复合滤棒接装试验卷烟,与对照卷烟相比,普通卷烟的CO释放量可降低26.9%,低侧流卷烟的CO释放量可降低45.4%,并且卷烟感官质量基本保持不变。应用研究成果研制开发了一种低焦油、低CO烤烟型卷烟,焦油、CO和烟碱的释放量分别为10.0mg/支、9.1mg/支和0.93mg/支,符合欧盟对低释放量卷烟的规定。      

切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支理化指标及感官质量的影响

为了探究切丝宽度对中支卷烟烟丝结构、烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量及感官质量的影响,在切丝宽度分别为0.80、0.85、0.90、0.95、1.00 mm时,采用相同的烟丝加工和卷制条件卷制成烟支圆周为22 mm的中支卷烟,分析了烟丝结构和成品烟支物理指标、烟气指标、主流烟气粒相物致香成分含量和感官质量。结果表明:①切丝宽度由0.80 mm增加至1.00 mm,整丝率提高2.85百分点,碎丝率降低0.80百分点,烟支圆周呈现增加的趋势,烟支吸阻呈现逐渐降低的趋势,烟支吸阻降低164 Pa。切丝宽度为0.85 mm时,烟支单支质量标准偏差和吸阻标准偏差最小。②烟气CO量和切丝宽度之间呈现显著负相关;随着切丝宽度增加,烟气烟碱量增大,变化在0.04 mg/支范围内;烟气焦油量先增大后减小,在切丝宽度为0.95 mm时达到最大。③烟气粒相物致香成分中羰基类化合物、杂环类化合物、酚类化合物含量及致香成分总量,均呈现先增加后降低并趋于稳定的趋势,在切丝宽度为0.85 mm时达到最大。④烟支整体感官质量得分和单项指标得分随着切丝宽度的增加均呈现下降的趋势,切丝宽度为0.80~0.90 mm的样品感官质量明显好于切丝宽度为0.95 mm和1.00 mm的样品。     

草酸钾添加量对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响

通过在卷烟纸上添加不同量的草酸钾,采用常规烟气分析、同步热分析,研究其对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响.结果表明:在卷烟纸上添加草酸钾后对卷烟主流烟气中的焦油和CO有一定的降低作用,随着添加量的继续增加,抽吸口数、CO和焦油释放量均呈先下降后缓慢上升趋势;在草酸钾添加量为1.5%时,其降焦及降CO效率最高;随着草酸钾添加量的增加,卷烟纸热解起始温度降低,在200～300℃时反应活化能降低.     

茶多酚等抗氧化剂对香烟烟雾致损HEK293细胞的保护性研究

目的研究茶多酚等天然抗氧化剂对香烟烟雾致损的HEK293细胞的保护效能及JAK2/STAT3代谢调控机制。方法香烟过滤嘴中添加茶多酚、白芦藜醇、维生素C、芦丁、槲皮素、绿原酸、花青素、原花青素8种植物提取物后收集烟气,对HEK293细胞进行MTT对比研究及运用Western blot技术分析其Bcl-2、Bax、STAT3蛋白表达量变化。结果香烟烟雾可降低HEK293细胞存活率,呈浓度依赖关系;上调HEK293细胞中Bcl-2蛋白相对表达量,下调Bax、STAT3蛋白相对表达量,且各蛋白变化趋势呈浓度依赖效应;在过滤嘴中添加茶多酚、白芦藜醇、维生素C、芦丁、槲皮素、绿原酸、花青素、原花青素8种抗氧化剂明显抑制了香烟烟雾导致HEK293细胞死亡,结果具有显著性差异(P0.05),其中以茶多酚效果最佳。结论 8种植物提取物均能对香烟所致HEK293细胞损伤产生一定的保护作用。     

磷酸钾添加量对卷烟纸及卷烟烟气的影响研究

在卷烟纸上添加磷酸钾燃烧助剂,采用热重分析和卷烟常规烟气分析方法,研究了磷酸钾添加量对卷烟纸及卷烟烟气的影响。结果表明:(1)增加磷酸钾添加量可以降低卷烟纸初始热解温度和热解活化能;(2)卷烟纸的磷酸钾含量为1%～2.5%时,卷烟每口烟气的CO量较低;(3)以卷烟每口烟气的焦油量作为评价标准,增加磷酸钾添加量,能够导致卷烟每口烟气焦油物质递送量的增加。     

烤烟主流烟气一氧化碳的影响因素分析

为探讨烤烟主流烟气中CO释放行为的主要影响因素,对63个烤烟样品的14种化学组分及2个物理参数与烤烟主流烟气中CO释放量、CO/Tar及CO每口释放量之间的关系进行了相关分析及因子分析。结果表明,烟支包卷密度、阴燃速率、粗纤维、烟碱、氯、总灰分以及钾、钙、铜、铁等金属元素与烟气CO呈极显著相关;以主成分法从16个指标中提取了6个因子,其中粗纤维-燃烧因子及氯因子与烟气CO呈极显著相关。因此,影响烤烟CO释放行为的主要是阴燃速率、粗纤维及钾、氯元素。     

卷烟燃烧峰值温度对主流烟气CO释放量的影响

为探讨卷烟燃烧峰值温度对烟气CO释放量的影响,采用热分析仪比较了卷烟纸在不同温度下的失重情况,并采用扫描电镜对卷烟纸的微观形貌进行了比较.结果表明,卷烟燃烧峰值温度越低,对应卷烟纸的失重起始温度也越低,在相同温度下,对应卷烟纸的透气度也越大,主流烟气CO的释放量也随着减少.     

Oxidative effects of cigarette smoke on the human skin

The oxidative effects of cigarette smoke on the human skin were investigated. A remarkable increase in the conversion ratio of squalene (SQ) to squalene monohydroperoxide (SQHPO) due to exposure to cigarette smoke was observed using a CL-HPLC (high performance liquid chromatography with a chemiluminescence detector) system. The results showed that cigarette smoke caused lipid peroxidation. We also found that the addition of chain-breaking-type antioxidants, such as oolong tea extract, inhibited the peroxidation. When cultured human skin fibroblasts were exposed to cigarette smoke, this increased the intensity of ultraweak chemiluminescence (CL), leading us to assume that cigarette smoke caused oxidation in cultured human skin fibroblasts. When the cultured human skin fibroblasts were treated with antioxidants such as glutathione, thiotaurine, hypotaurine and ascorbic acid there was little increase in CL, meaning that oxidation had been prevented in the human skin fibroblasts. We also exposed the human forearm to cigarette smoke and obtained sebum using cotton immersed in acetone in order to measure hydroperoxide levels by means of a CL-HPLC system. The exposure of skin to the smoke caused a dose-dependent increase in hydroperoxides derived from cigarette smoke. Further exposure of the forearm to cigarette smoke increased the intensity of CL, but pretreating the skin with antioxidants such as glutathione, thiotaurine and hypotaurine inhibited this increase. From these results, we concluded that cigarette smoke had an oxidative effect on SQ, cultured human skin fibroblasts and the surface of the human skin. The application of antioxidants prevented the cigarette smoke-induced oxidation. We consider that these oxidative effects on the skin could be a cause of skin disorders and skin aging.     

国内外主要品牌卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的对比分析

本文采用气相色谱-热能分析仪(GC-TEA)对卷烟主流烟气中主要4种烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)进行了分析;优化了前处理过程及仪器分析条件;建立了使用经抗坏血酸处理的玻璃纤维滤片收集卷烟主流烟气,用二氯甲烷萃取卷烟主流烟气中的TSNAs,萃取液经碱性氧化铝层析柱纯化,TSNAs通过GC-TEA定量检测的分析方法;并对国内外较有代表性的98种卷烟样品中的TSNAs进行了系统的分析测定。结果表明,混合型卷烟主流烟气中TSNAs的含量显著高于烤烟型卷烟;国外混合型卷烟中NNK的含量高于国内混合型卷烟。这些研究结果为制定我国卷烟烟气中TSNAs含量限量标准、建立技术壁垒提供了可靠的技术基础。