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。     

醋酸纤维滤嘴对卷烟主流烟气中主要酚类物质的选择性过滤研究

通过测定不同卷烟主流烟气中的7种酚类物质的过滤效率,来分析醋酸纤维滤嘴对它们的过滤特性。试验结果表明:醋酸纤维对酚类物质过滤具有选择性,优先顺序为苯酚>邻甲酚>对、间甲酚>邻苯二酚>对、间苯二酚。而且,醋纤滤嘴对单酚的选择性过滤明显高于苯二酚。根据选择性系数Sx,Sx=(1-ENFDPM)/(1-Ex),同样可以证明这种选择性顺序。      

疏水纳米SiO2选择性降低卷烟烟气有害成分含量

为研究纳米材料表面性质对选择性降低卷烟烟气中主要有害成分的影响,对亲水性纳米SiO2用三甲基氯硅烷进行了疏水改性,并将改性前后的纳米SiO2分别添加到烟丝和滤嘴中研究其对卷烟烟气有害成分含量的影响.结果表明:亲水纳米SiO2改性后,表面的硅羟基基本消失,样品呈现疏水性;烟丝中添加疏水改性纳米SiO2后,烟气中苯酚含量降低27.2％,巴豆醛降低12.4％,CO含量略有降低;与此相反,亲水性纳米SiO2不但没有使巴豆醛、苯酚以及CO的含量降低,反而有不同程度的上升;滤嘴中添加疏水纳米SiO2后,可选择性降低烟气中13.1％的苯酚和8.4％的巴豆醛;添加亲水纳米SiO2不能降低苯酚和巴豆醛的含量.因此,纳米材料的表面疏水性对其选择性吸附烟气中弱极性有害成分有重要作用.     

纸质滤嘴棒对卷烟主流烟气中有害物质的影响

为研究纸质滤嘴棒与醋酸纤维滤嘴棒对卷烟主流烟气中有害物质释放量的影响,考察了几种纸质滤嘴棒卷烟和醋酸纤维滤嘴棒卷烟主流烟气中焦油、烟碱、水分、CO、氢氰酸、甲基亚硝胺吡啶基丁酮、氨气、苯并[a]芘、苯酚和巴豆醛的释放量。结果表明,与醋酸纤维滤嘴棒相比,纸质滤嘴棒能显著地降低卷烟主流烟气中烟碱和焦油的释放量;纸质滤嘴棒卷烟主流烟气中氨气、苯并[a]芘的释放量偏低,氢氰酸、苯酚、巴豆醛的释放量偏高;纸质滤嘴棒对主流烟气中CO、甲基亚硝胺吡啶基丁酮的释放量没有显著的影响。因此,纸质滤嘴棒能有效地降低卷烟主流烟气中粒相物的释放量,在降低主流烟气中气相物的释放量上与醋酸纤维滤嘴棒相当。     

活性炭结构对卷烟主流烟气化学成分吸附效率的影响

为考察活性炭表面结构特性对卷烟主流烟气化学成分吸附效率的影响,分析了5种结构特性不同的活性炭对卷烟主流烟气中挥发性羰基物、酚类化合物、5种挥发性有机化合物(1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯)和香味成分的吸附效率。结果表明:①吸附效率主要与活性炭的比表面积有关,在用量一定的情况下,烟气成分的吸附效率随活性炭比表面积的增加而增大;②微孔(r<2 nm)含量高的活性炭滞留小分子的能力强,对乙醛、1,3-丁二烯和异戊二烯等小分子化合物的吸附效率较高;同时微孔含量高的活性炭传质阻力大,对酚类的吸附较少,适当增加中孔会增加大分子化合物的吸附效率。③吸附效率与化合物的分子量和沸点有关:挥发性羰基物和5种挥发性有机化合物的吸附效率随化合物分子量和沸点的升高呈升高趋势;酚类化合物的吸附效率明显低于挥发性羰基物和5种挥发性有机化合物的吸附效率,且二元酚的吸附效率低于一元酚的吸附效率;同类香味成分的吸附效率随化合物分子量和沸点的升高呈下降趋势。     

降低卷烟主流烟气中CO的研究进展

综述了国内外降低卷烟主流烟气中CO的方法,包括利用改性烟叶的烟叶原料法、增加卷烟纸和滤嘴透气度的气风稀释法、吸附和催化氧化CO的滤嘴过滤法和改变卷烟燃烧性的卷烟纸添加剂法等主要方法,指出:寻找一种具有催化氧化和吸附双重性能的添加剂,是当前和今后一段时间降低卷烟主流烟气CO相关研究的主要方向.     

国内外卷烟主流烟气中氮氧化物的差异

采用化学发光法测定了192个国内外卷烟样品主流烟气中氮氧化物(NOx)的释放量,并对检测结果进行了统计分析.结果发现:①国产卷烟主流烟气NOx释放量平均值要明显小于进口卷烟;②不同类型卷烟主流烟气NOx释放量差异显著,国产和进口混合型卷烟释放量最大,进口烤烟型次之,国产烤烟型最小;③国产中高档烤烟型卷烟主流烟气中NOx释放量显著低于国产低档卷烟;④不同年份卷烟主流烟气中NOx释放量没有显著性差异.     

香兰素对卷烟主流烟气中挥发性成分的影响

目的了解食用香料香兰素对卷烟主流烟气的香味及挥发性成分的影响,为香兰素在卷烟中的致香作用及加香效果提供科学依据。方法利用吸烟机抽吸,剑桥滤片和吸收瓶捕集主流烟气,用GC/MS分析了添加有香兰素的卷烟和空白对比卷烟的所捕集烟气挥发性化学成分,并研究其挥发性化学成分的变化差异,评价香兰素对卷烟烟气香味成分及有害成分的影响。结果香兰素能很好地迁移到卷烟烟气中。结论在本实验中,香兰素能有效地提高卷烟烟气中的香味成分。     

河南主产烟区烤烟主流烟气巴豆醛释放量差异及聚类分析

为研究河南主产烟区烤烟单料烟主流烟气中巴豆醛释放量的变化特征,采集河南主产烟区上、中、下3个部位烤烟样本144份,采用高效液相色谱法测定单料烟主流烟气中巴豆醛的释放量,并进行聚类分析。结果表明,河南主产烟区上、中、下3个部位烟叶主流烟气中巴豆醛释放量的均值分别为21.86、23.72、23.91 μg/支,其中中部叶的变幅较大;上部叶与下部叶巴豆醛释放量差异显著,中部叶与下部叶和上部叶差异不显著;主栽的4个品种中烟叶主流烟气中巴豆醛释放量表现为秦烟96 > 中烟203 > 豫烟10号 > 中烟100,秦烟96与中烟100的下部叶和中部叶巴豆醛释放量存在显著差异,其他品种间及上部叶的各品种间差异不显著;根据聚类分析结果将河南产烟区烤烟主流烟气中巴豆醛释放量类型初步分为高释放型、中释放型、低释放型3大类型,高释放型主要分布在三门峡、洛阳和南阳大部分产区,中释放型主要分布在漯河、平顶山和许昌大部分产区,低释放型只有平顶山和漯河少部分产区。     

卷烟主流烟气气溶胶分布研究

对卷烟主流烟气气溶胶分布进行了研究,按照标准吸烟条件,对4个卷烟进行了测试,通过在线200倍稀释,采用测量范围在7～10000 nm的电子低压撞击器对气溶胶粒径和浓度进行了测试。试验结果表明,不同卷烟主流烟气气溶胶分布有一定的差异,烟气气溶胶浓度随抽吸口数增加而增加,所测试的A、D样品气溶胶最高浓度粒径出现在0.261～0.381μm,B、C样品卷烟气溶胶最高浓度粒径出现在0.028μm;A、D样品卷烟气溶胶平均粒径为0.23μm,而B、C样品卷烟平均粒径为0.16μm;4种卷烟主流烟气气溶胶平均浓度介于1.09&#215;109～2.21&#215;109个/cm3之间,而相应每支烟的总粒子数介于2.29&#215;1011～3.88&#215;1011个粒子。     

烟支含水率对卷烟烟气成分的影响

为分析烟支含水率对烤烟烟气成分的影响,通过不同相对湿度平衡烟支得到不同含水率的试验样品,对卷烟样品主流烟气成分进行分析.结果表明,烟支含水率对烟碱、甲醛、苯酚、挥发酸、丙二醇、丙_三醇、柠檬烯、新植二烯有明显影响.     

卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药含量的检测方法

将超声波提取法与混合层析柱净化法联合,利用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD),建立了一种高效、快速的卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药含量的检测方法.通过对提取条件和净化条件进行优化,最佳条件为:丙酮超声波提取捕集有卷烟主流烟气总粒相物的剑桥滤片,采用混合层析柱净化,卷烟主流烟气气相部分直接采用丙酮捕集,浓缩净化进样分析.优化条件下,方法的回收率为92.8%-97.3%,RSD为2.71%-9.02%,最低定量限为0.026-0.098μg/mL,最小检测限为0.0001-0.0009μg/mL,可满足卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药含量的检测要求.     

磷酸酯淀粉的制备及其降低卷烟主流烟气中氨效果的研究

以玉米淀粉为原料,采用挤压膨化法制备磷酸酯淀粉,以取代度（DS）为指标,研究各反应因素对产品DS的影响,并通过正交试验确定了其最佳工艺条件。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析（BET）,对制备的挤压膨化磷酸酯淀粉进行了结构表征。将不同DS的挤压膨化磷酸酯淀粉添加到卷烟滤嘴中,考察了DS对主流烟气中氨释放量的影响。结果表明:①制备挤压膨化磷酸酯淀粉的最佳工艺条件为反应温度120℃,样品水分含量24%,螺杆转速120 r/min,磷酸盐添加量9%;②挤压膨化磷酸酯淀粉对主流烟气中氨释放量有明显的降低作用;③随着DS的增加,氨释放量减少,氨释放量降低率可达32.44%,选择性降低率为21.69%。      

卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分的分析研究

本文对5个牌号国产商品卷烟主流烟气(MS)与侧流烟气(SS)中的半挥发性成分进行了分析研究。卷烟主流烟气总粒相物采用标准方法捕集;卷烟侧流烟气总粒相物采用鱼尾罩装置来收集。采用同时蒸馏萃取前处理分离方法和气相色谱、气质联用分析技术对总粒相物中的半挥发性成分进行了分析。定性分析了主流烟气和侧流烟气中的87种成分;采用内标法对其中38种成分的含量进行了定量分析,测定了这38种成分在侧流烟气与主流烟气中的分配比,并对结果进行了讨论。研究结果表明,卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分种类基本相同,但每种成分的含量有很大的差异;普通卷烟侧流烟气中半挥发性成分的总量明显高于主流烟气,大多数半挥发性成分的侧流烟气含量高于主流烟气。低侧流卷烟侧流烟气中半挥发性成分总量明显低于主流烟气,证实了低侧流卷烟能减少对环境的烟气释放量。      

Analysis of volatile organic compounds in mainstream cigarette smoke

Mainstream cigarette smoke is a complex aerosol containing more than 4400 chemicals. The proliferation of new brands has necessitated development of faster and more reliable methods capable of analyzing a wide range of compounds in cigarette smoke. Although the International Agency for Research on Cancer has classified whole cigarette smoke as a human carcinogen, many of the individual chemicals are themselves highly biologically active as carcinogens, teratogens, or have implications for cardiovascular disease. Among these chemicals are many volatile organic compounds (VOCs), e.g., benzene, ethylbenzene, and styrene. To analyze VOCs in mainstream cigarette smoke, we developed a novel headspace collection technique using polyvinylfluoride bags for sample collection followed by cannula transfer to evacuated standard 20-mL auto sampler vials. Coupling collection of the vapor-phase cigarette smoke with automated analysis by solid-phase microextraction and gas chromatography/mass spectrometry enabled us to routinely quantify selected VOCs in mainstream cigarette smoke. This technique has similar reproducibility to previous cold trap and impinger collection methods with significantly higher sample throughput and virtually no solvent waste. In this report we demonstrate the method's analytical capabilities by quantitatively analyzing 13 selected VOCs in mainstream cigarette smoke from top-selling domestic brands.     

卷烟烟气危害性指数研究

为评价卷烟产品的危害性,研究建立了一种新的卷烟烟气危害性评价方法.用于分析评价的163个卷烟样品购自于中国市场.在分析卷烟主流烟气中29种有害成分(包括4种TSNAs、3种PAHs、8种羰基化合物、7种酚类物质、HCN、NO、NOx、NH3、CO、烟碱和焦油等)以及4种毒理学指标(小鼠吸入急毒试验、细胞毒性试验、Ames试验和细胞微核试验)的基础上,建立了烟气有害成分与毒理学指标的函数关系.通过采用无信息变量删除法和遗传算法,筛选出了最具代表性的7种卷烟烟气有害成分,即CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛.多元线性回归分析表明,7种有害成分对毒理学指标影响显著,相关模型留一交叉验证的相对误差小于40%,对小鼠吸入急毒试验、细胞毒性试验、Ames试验和细胞微核试验的R2值分别为0.524、0.595、0.504和0.571.基于卷烟主流烟气中7种有害成分的释放量,建立了一种新的卷烟烟气危害性指数:H=Yco/C1+THCN/C2+YNNK/C3+YNH3/C4+YB[a]P/C5+YPHE/C6+YCRO/C7式中:Y--卷烟主流烟气有害成分释放量;C1～C7--参考值.应用研究建立的危害性指数对上述163个卷烟危害性进行了评价,结果表明,危害性指数排序不同于卷烟焦油量排序.     

抽吸方式对卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的影响

为考察不同抽吸方式对卷烟主流烟气中氢氰酸(HCN)释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方式分别抽吸了15种市售卷烟,采用连续流动法测定了主流烟气中的HCN释放量.研究表明:与ISO方案相比,采用Massachusetts或Health Canada深度抽吸方式,HCN释放量均有显著提高;抽吸方式的改变对低焦油卷烟、高滤嘴通风率的卷烟的HCN释放量影响更为显著.     

抽吸方式对卷烟主流烟气氨释放量的影响

为考察抽吸方式对卷烟主流烟气中氨释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方案分别抽吸了15种国产卷烟,然后采用离子色谱法测定了这些卷烟主流烟气中氨的释放量.结果表明:①对于滤嘴打孔卷烟,与ISO抽吸方案相比,采用Massachusetts抽吸方案,混合型卷烟主流烟气中氨...     

Effect of charcoal-containing cigarette filters on gas phase volatile organic compounds in mainstream cigarette smoke

Of the chemicals identified to date in mainstream cigarette smoke with known toxicological properties, the volatile organic compounds (VOCs) are considered the most hazardous group owing to their high abundance and toxicity. In this research we evaluate a recently introduced line of cigarettes that contain charcoal in their filters. The amount of charcoal in these filters ranged from 45 mg to 180 mg and were either dispersed among the filter material or contained in a small cavity in the filter segment. Charcoal has long been used for removing VOCs from both water and air. Our findings indicate that these cigarettes reduce machine generated mainstream smoke deliveries of a wide range of VOCs compared to a similar, non-charcoal filtered, cigarette. However, this reduction is dependent not only on the amount of charcoal present but also on the volume of smoke being drawn through the filter. While a brand with 45 mg charcoal reduces VOC delivery under ISO smoking conditions, charcoal saturation and breakthrough occur under more intense smoking conditions. Breakthrough is minimised for brands with the most charcoal. Overall, the brands with the most charcoal are effective at reducing VOC deliveries under even intense smoking conditions.