滤棒长度对卷烟主流烟气中7种有害物质的影响研究

为研究滤棒长度对卷烟主流烟气中一氧化碳（CO）、氢氰酸（HCN）、NNK、氨、苯并[a]芘、苯酚及巴豆醛等7种有害物质的影响,制造出滤棒长度分别为30,27,24,21 mm的4种卷烟,测定其主流烟气中单位焦油的7种有害物质含量。结果表明,卷烟主流烟气中单位焦油苯并[a]芘、巴豆醛、CO的含量随滤棒长度减小而减少;HCN、NNK、NH3、苯酚的含量则有相反的变化规律;而卷烟主流烟气中单位焦油的危害性变化不大。     

荆芥挥发油-β-CD对苯酚的吸附及其在卷烟中的应用

采用饱和水溶液法制备荆芥挥发油-β-CD包合物,并用紫外可见分光光度法、X-射线衍射对包合物进行表征。研究了β-CD和荆芥挥发油-β-CD包合物吸附溶液中苯酚的性能。此外,还将β-CD以及荆芥挥发油-β-CD包合物作为添加剂添加到卷烟滤嘴中,研究其对卷烟主流烟气中苯酚的影响。结果表明,β-CD和荆芥挥发油-β-CD包合物吸附溶液中苯酚的动力学模型都是准二级动力学模型。当添加剂用量为30mg时,β-CD以及荆芥挥发油-β-CD包合物对卷烟主流烟气中苯酚的降低率分别为74.01%和88.9%。此外,添加剂还可以有效降低卷烟主流烟气中总粒相物的含量。     

沸石分子筛吸附性能及其在烟气减害中的应用研究

为研究开发烟气减害新型材料,合成了高硅型Y型沸石分子筛颗粒和ZSM-5型沸石分子筛颗粒,对材料物化性质进行了表征,并将其分别添加至三元复合滤棒卷制卷烟,进行烟气减害性能评价及感官质量评价。结果表明:合成的两种分子筛颗粒满足滤棒生产上机适用性需求,卷烟试验样与对照样相比,烟气三项指标烟碱、焦油量及一氧化碳量基本不变;Y型分子筛颗粒对烟气七项有害成分中的HCN、巴豆醛的降低率分别为10.2%和7.1%,ZSM-5型沸石分子筛颗粒对烟气七项有害成分中HCN、巴豆醛、B[a]P的降低率分别为20.1%,10.6%和14.4%,烟气评价指数降低0.5。两种分子筛颗粒对卷烟感官质量影响不大。     

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。     

高效液相色谱法测定卷烟主流烟气中巴豆醛含量的不确定度评定

依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》对高效液相色谱法测定卷烟主流烟气中巴豆醛含量的不确定度进行评定。结果表明标准溶液的配制和标准曲线的拟合是不确定度的主要来源,当卷烟样品主流烟气中巴豆醛含量为17.23μg/支时,扩展不确定度为1.44μg/支(k=2)。     

壳聚糖-分子筛复合物选择性吸附卷烟烟气中挥发性羰基化合物的应用研究

制备了壳聚糖-分子筛复合物,并使用扫描电镜观测了复合物的微观形态.研究了分别添加壳聚糖-分子筛复合物、4A分子筛及壳聚糖等材料的卷烟复合滤咀对主流烟气中低分子醛酮类化合物的吸附效果.研究结果表明,添加了壳聚糖-分子筛复合物、4A分子筛及壳聚糖的卷烟滤咀对主流烟气中低分子醛酮类化合物均有较好的吸附作用.且对焦油、烟碱量无明显影响;壳聚糖-分子筛复合物(添加量为2.4 mg·mm-1)对主流烟气中醛酮类化合物的吸附能力优于其它2种材料,该复合物对一氧化碳有一定的吸附,且对抽吸品质有改善,口感柔和,烟气刺激性降低.     

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。     

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。     

Silicalite-2分子筛吸附水中对硝基苯酚

采用干胶法合成纳米Silicalite-2分子筛,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品表征分析,研究了分子筛吸附水溶液中对硝基苯酚过程的吸附等温线、吸附动力学和热力学。结果表明,合成样品的晶粒粒径<100nm,吸附平衡可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性;拟2级吸附动力学模型能较好地反映分子筛吸附对硝基苯酚的过程。25℃、溶液pH为4时,50 mg的Silicalite-2分子筛吸附容量为80.22 mg/g,弱酸性条件下,有利于吸附水溶液中对硝基苯酚。     

功能纤维对卷烟主流烟气的吸附研究

选取牛奶蛋白纤维、聚乙烯醇纤维和海藻纤维3种功能纤维,分别植入卷烟滤嘴轴心位置制得中线滤棒并应用到卷烟中;分析了3种纤维的比表面积、微观形态和表面官能团;研究了3种纤维对卷烟主流烟气中有害成分的吸附效果,并进行了感官质量评价。结果表明:3种纤维的比表面积、微观结构和表面官能团有较大差异,海藻纤维具有较大的比表面积和沟槽结构,且酸性官能团较多显酸性,可以有效对卷烟主流烟气进行物理吸附;海藻纤维可以有效降低卷烟主流烟气中的苯酚和N-亚硝胺含量,降幅分别为49.4%和28.4%;海藻纤维应用到卷烟滤嘴中,可以与卷烟香气保持谐调,降低刺激性,改善卷烟的抽吸品质,可以作为降低主流烟气成分释放量的滤嘴用新材料。     

聚乳酸纤维滤棒在卷烟中的应用研究

对聚乳酸(PLA)纤维滤棒在卷烟中的应用效果进行了评价,重点分析了PLA纤维滤棒对卷烟烟气中主要酚类物质的过滤效率,并与二醋酸(CA)纤维滤棒进行对比。结果表明:与CA纤维滤棒相比较,采用PLA纤维滤棒后,卷烟烟气中常规成分基本不变,有害成分中亚硝胺释放量略有降低,氢氰酸、巴豆醛和苯酚释放量有一定程度升高,卷烟感官质量有一定程度提升; PLA纤维滤棒对卷烟烟气中酚类物质的过滤效率具有选择性,对烟气中单酚类物质的过滤效率明显高于双酚类物质的过滤效率,且PLA纤维滤棒越长对卷烟烟气中酚类物质的过滤效果越好; PLA纤维滤棒的综合性能接近CA纤维滤棒,作为卷烟滤棒具有良好的应用前景。     

多孔材料降低卷烟烟气中七种有害气体的研究进展

卷烟烟气中含有的7种有害成分是危害人体健康的一大原因。这七种有害气体为羰基化合物﹑α苯并芘﹑亚硝胺﹑CO﹑苯酚﹑氨﹑氢氰酸。近年来,研究者将多孔材料用于烟草吸附有良好的效果。文章综述了各种多孔材料的合成方法和通过在卷烟中添加各种多孔材料对七种有害气体吸附效果的研究进展。     

CTAB改性膨润土对苯酚的吸附

制备了有机改性膨润土—十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土(CTAB-膨润土)。对CTAB-膨润土进行了表征,研究了影响CTAB-膨润土吸附苯酚的主要因素。结果表明,CTAB已成功进入了膨润土表面和层间,CTAB-膨润土的比表面积为53. 12 m~2/g。用5 g/L的吸附剂处理300 mg/L的苯酚,苯酚的去除率可达到92. 6%。CTAB-膨润土对苯酚的吸附符合Langmuir吸附等温模型,吸附量为55. 6 mg/g;苯酚的吸附符合拟二级动力学模型,吸附过程以表面吸附为主。     

磁性聚乙烯醇微球吸附主流烟气中苯酚性能探索

反相悬浮交联法制得磁性聚乙烯醇微球(MPVA),采用扫描电镜(SEM)对其进行表征,用吸附动力学和吸附等温线初步研究了MPVA微球对主流烟气主要成分苯酚的吸附性能。结果表明,MPVA微球对苯酚有良好的吸附性能,吸附率达到62.5%,能够明显降低苯酚含量。     

纸质滤芯中三醋酸甘油酯添加量对卷烟主流烟气中苯酚释放量的影响

制备了4种不同三醋酸甘油酯添加量的纸质滤棒及相应的实验卷烟,并对其烟气常规化学指标、苯酚释放量进行了分析评价。结果表明:①三醋酸甘油酯的用量在8.0%~12.0%时,卷烟主流烟气中总粒相物、焦油、烟碱、一氧化碳等常规指标变化不大;②苯酚的释放量随着三醋酸甘油酯用量的增加逐渐降低,单位焦油苯酚释放量的降低率随着三醋酸甘油酯添加量的增加而增加,其最大降低率为34.59%;③三醋酸甘油酯添加量为12%时,纸质滤棒卷烟主流烟气中苯酚释放量较低。     

十六烷基三甲基溴化铵改性X分子筛对铬酸盐的吸附平衡及动力学

用十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)对X分子筛改性,考察改性分子筛对水中铬酸盐的吸附平衡及吸附动力学。采用XRD和FT-IR对样品进行表征,结果表明改性后HTAB-X分子筛在保持原有结构和形貌同时,接枝了一定量的长链季铵盐阳离子功能基团。吸附实验表明,0.7 g改性分子筛在25℃、pH=6条件下,去除率为94.14%,比X分子筛提高了近36%。HTAB-X分子筛对铬酸盐的吸附遵循Langmuir模型,最大吸附容量为16.33 mg/g。热力学和动力学分析表明,该吸附过程为自发的放热过程,适合在常温下进行;吸附过程遵循准二级动力学模型,平衡吸附容量qe,cal达到2.71 mg/g,速率常数k2为0.362 g/(mg·min)。     

间接模板剂法合成介孔SAPO-11分子筛及其加氢异构化性能

采用水热合成法,将未焙烧的介孔材料SBA-15作为硅源合成介孔SAPO-11分子筛。利用X射线衍射、N2吸附-脱附等温曲线,BET物理吸附,NH3-TPD以及扫描电子显微镜等对分子筛的形貌和孔结构性质进行表征。将正十二烷作为原料,考察负载量为0.5%的Pt/SAPO-11分子筛催化剂的加氢异构化反应催化性能。结果表明:以未焙烧的SBA-15作为硅源制备介孔SAPO-11分子筛,介孔比表面积为77.2 m2/g以及介孔孔容为0.261 m~3/g,有效降低孔道传质阻力,酸量显著增加,活性位增多,使长链烷烃加氢异构化的选择性达到65.21%。     

基于紫茎泽兰的多孔炭材料对苯酚的吸附性能

以紫茎泽兰为模板和碳源,直接炭化,成功制备了一种多孔炭材料。采用SEM、EDS和N₂吸附-脱附技术,对炭材料进行了表征。考察了吸附剂用量、溶液pH值、溶液浓度、接触时间等参数对苯酚在炭材料上的吸附特性的影响。结果表明,所得炭材料保留了与原始紫茎泽兰茎相似的形态,呈现出较高的比表面积(812 m²/g)和较好的孔道结构。在吸附剂量为0.5 g/L、溶液pH值为6时,对100 mg/L苯酚溶液的吸附率可达86.5%。吸附过程符合Langmuir等温吸附线及准二级动力学模型,最大吸附容量q_m为163.7 mg/g。     

烟丝添加剂对卷烟燃烧温度和烟气成分的影响研究

利用自行开发的微小测温热电偶装置,对添加各种钾盐的卷烟的最高燃烧温度进行了测量,并对相应的卷烟的烟气成分进行了检测。研究发现,多种烟丝添加剂的加入都可以降低卷烟的最高燃烧温度,其中乙酸钾的效果最好,而且可以大幅度减少烟气中氰化氢、氨、苯酚、巴豆醛、NNK和一氧化碳等六种成分的释放量。另外,利用TG-DTA方法对添加钾盐的烟丝在空气气氛中的燃烧和氮气气氛中的裂解进行了研究,分析了钾盐对烟丝燃烧状态的作用机理。同时,重点讨论了钾盐的添加对降低卷烟主流烟气中CO释放量的影响机制。     

温湿度平衡时间对卷烟主流烟气氢氰酸释放量影响的研究

为考察不同温湿度平衡时间对卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的影响,在标准温湿度条件下,分别选择不同的平衡时间对6种卷烟样品处理后,应用连续流动分析仪对卷烟主流烟气中氢氰酸释放量进行测试,连续考察了120 d。结果表明:①平衡120 d内,卷烟样品抽吸口数没有明显变化;②平衡120 d内,不同盒标焦油量的卷烟主流烟气中HCN释放量没有明显变化;③平衡120 d内,不同类型卷烟主流烟气中HCN释放量没有明显变化。因此,在平衡120 d内对样品HCN进行测定,均能得到准确结果。