一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及卷烟烟雾过滤领域，且公开了一种纳米级氧化锆颗粒材料制备方法，包括以下步骤：第一步：用正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合出均匀溶胶；第二步：进行水浴蒸发，浓缩成凝胶；第三步：进行干燥，退火后制备出纳米ZrO2粉末，该纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法，吸收效果更好,表面积比更高,口味改变更小,原材料更加低碳环保,尤其是烟气有害物质的过滤效果更好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及卷烟烟雾过滤领域，具体为一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]卷烟是用卷烟纸将烟丝制成长条形的烟草制品，目前在国内比较常见的是烤烟型与混合型，卷烟结构主要包括滤嘴棒与烟卷，过滤嘴棒与烟卷通过连接纸连接成形，其中过滤嘴棒是通过成形纸将过滤材料加工成为条形的滤嘴形状，滤嘴棒能够将卷烟中的焦油、烟碱、一氧化碳,苯丙芘等有害物质吸附一部分，从而降低抽吸卷烟对人体的危害以及环境的污染。卷烟烟雾中包含有微粒，通常称之为焦油。焦油中含有大量的化学成分，有4000到5000种，都是烟草不完全燃烧的产物。除了焦油外，卷烟烟雾中还包含有其他物质，如“蒸汽”或“气体”相，也包括挥发性的烟草燃烧物质，如乙醛以及其它低分子重量成分。卷烟烟雾中的其他相，如“半挥发性”相，其中包括许多燃烧物质，与微粒和蒸汽相等同,在现有技术中，卷烟滤嘴棒主要采用醋酸纤维素纤维与聚丙烯纤维这两种材料，其中聚丙烯纤维为非极性材料，一方面吸附能力差，无法有效的截留焦油等有害物质，另一方面粘合能力差，导致卷烟滤嘴棒的成形工艺复杂化，醋酸纤维素纤维吸附效果相较于聚丙烯纤维有着较高的提升，但是其吸附效果仍然有着很高的提升空间，而且醋酸纤维素纤维的成本较高，降解时间较长，现在的卷烟在抽吸过程中，随着滤嘴棒上吸附的焦油含量逐渐提升，过滤嘴的通气量与烟气的口感都会发生变化,能够在不影响吸食口感的同时降低焦油及有害物质的通过,是目前香烟制造行业需要解决的问题之一，为此我们提出了一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法，解决了上述的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米级氧化锆颗粒材料，包括锆源以及乙醇溶液，锆源以及乙醇溶液的配比为乙醇为25ml、锆源2.5ml。
[0007]优选的，所述锆源为正丁醇锆。
[0008]一种纳米级氧化锆颗粒材料制备方法，包括以下步骤：
[0009]第一步：用正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合出均匀溶胶；
[0010]第二步：进行水浴蒸发，浓缩成凝胶；
[0011]第三步：进行干燥，退火后制备出纳米ZrO2粉末。
[0012]优选的，所述第一步中的正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合包括以下内容：用胶头滴管取正丁醇锆逐滴滴加到乙醇溶液中形成溶胶。
[0013]优选的，所述第二步中的水浴蒸发内容如下：在60℃水浴磁力搅拌下，乙醇持续蒸发至溶液成粘稠状，得到凝胶。
[0014]优选的，所述第三步中的干燥内容如下：将凝胶冷却为室温，80℃干燥12h，研磨成粉末。
[0015]优选的，所述第三步中退火内容如下：550℃下退火3h。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供了一种纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法，具备以下
[0018]有益效果：
[0019]1、该纳米级氧化锆颗粒材料及其制备方法，吸收效果更好,表面积比更高,口味改变更小,原材料更加低碳环保,尤其是烟气有害物质的过滤效果更好。
附图说明
[0020]图1为氧化锆样品的红外光谱示意图；
[0021]图2为氧化锆样品的XRD示意图；
[0022]图3为氧化锆样品的SEM示意图；
[0023]图4为氧化锆样品的TEM示意图；
[0024]图5为氧化锆样品的孔径尺寸分布示意图；
[0025]图6为焦油检测示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]请参阅图1
‑
6。
[0028]一种纳米级氧化锆颗粒材料，包括锆源以及乙醇，锆源以及乙醇的配比为乙醇为25ml、锆源2.5ml。
[0029]锆源为正丁醇锆。
[0030]一种纳米级氧化锆颗粒材料制备方法，包括以下步骤：
[0031]第一步：用正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合出均匀溶胶；
[0032]第二步：进行水浴蒸发，浓缩成凝胶；
[0033]第三步：进行干燥，退火后制备出纳米ZrO2粉末。
[0034]第一步中的正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合包括以下内容：用胶头滴管取正丁醇锆逐滴滴加到乙醇溶液中形成溶胶。
[0035]第二步中的水浴蒸发内容如下：在60℃水浴磁力搅拌下，乙醇持续蒸发至溶液成粘稠状，得到凝胶。
[0036]第三步中的干燥内容如下：将凝胶冷却为室温，80℃干燥12h，研磨成粉末。
[0037]第三步中退火内容如下：550℃下退火3h。
[0038]进行实验：
[0039]样品的红外光谱谱图分析
[0040]合成的纳米氧化锆样品的红外光谱图见图1。图中534～736cm
‑1处的吸收峰为Zr
‑
O的伸缩振动吸收峰，其中736cm
‑1处的峰是单斜相ZrO2的吸收峰。1380cm
‑1处的吸收峰是Zr
‑
O
‑
C的红外峰，在纯ZrO2中有许多的Zr
‑
O
‑
C，其有利于稳定四方相。1568cm
‑1处的吸收峰是表面吸附水H
‑
O
‑
H的弯曲振动吸收峰。在3323cm
‑1处的吸收峰是O
‑
H的伸缩振动吸收峰。
[0041]使用型号为Bruker IFS 66V/S的红外光谱仪，扫描区间为400
‑
4000cm
‑1。制样方法是，将样品与适量的无水KBr均匀混合，在玛瑙研钵中充分研磨，在油压机上压制成透明薄片。
[0042]样品的XRD谱图分析
[0043]图2是氧化锆样品的X射线衍射图。溶胶凝胶法制备的ZrO2是四方相和单斜相双相结构。其中，2θ在30.29
°
,34.88
°
,35.39
°
,50.34
°
,59.59
°
,60.19
°
,74.54
°
处的衍射峰分别对应于四方相ZrO2(PDF#50
‑
1089)的(011),(002)，(110)，(012)，(013)，(121)，(220)晶面，2θ在24.10
°
,24.52
°
,28.34
°
,31.57
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米级氧化锆颗粒材料，其特征在于，包括锆源以及乙醇溶液，锆源以及乙醇溶液的配比为锆源2.5ml、乙醇溶液为25ml，所述锆源为正丁醇锆。2.一种纳米级氧化锆颗粒材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：用正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合出均匀溶胶；第二步：进行水浴蒸发，浓缩成凝胶；第三步：进行干燥，退火后制备出纳米ZrO2粉末。3.根据权利要求2所述的一种纳米级氧化锆颗粒材料制备方法，其特征在于：第一步中的正丁醇锆在乙醇溶液中的聚合包括以下内容：用胶头滴管取正丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔振安，丁锐，高嘉鸿，
申请(专利权)人：广州市汉宵科研技术有限公司，
类型：发明
国别省市：