本发明专利技术涉及一种降低烟气中有害成分的多孔复合材料的制备方法，通过在适当条件下反应正硅酸乙酯、Fe(NO3)3·9H2O、Ce(NO3)3·6H2O、NaOH、十六烷基三甲基溴化铵、月桂酸钠和水，然后煅烧得到多孔复合材料。本发明专利技术得到的多孔复合材料能够非常显著地降低烟气中多环芳香烃、CO以及巴豆醛等有害成分。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卷烟滤嘴中添加物的制备。更具体地，本专利技术涉及一种用于降低烟气中有害成分的多孔复合材料的制备方法，该方法得到的产品以及在卷烟滤嘴中的应用。
技术介绍
卷烟抽吸过程中产生的主要存在于卷烟烟气气相中的CO是一种对人体有害的典型物质。烟草的热裂解产生的一氧化碳约30%，其余多种有害成分诸如多环芳烃(PAHs)、 NH3、HCN、亚硝胺等伴随产生。其中CO—旦被吸入人体便与血红蛋白结合，形成非常稳定的碳氧血红蛋白。碳氧血红蛋白一旦形成，就使血红蛋白丧失了输送氧的能力，使组织缺氧， 导致组织低氧症。一氧化碳还能影响血脂透过血管的通透性，对慢性阻塞性肺病的发生与发展也有促进作用。因此一氧化碳是一种危害极大的烟气物质。此外，卷烟烟气中的低分子醛酮类化合物是另一类重要的有害物质，与CO—起被列入了 7种卷烟烟气有害物成分的名单。低分子醛酮类化合物具有较强的纤毛毒性，其中巴豆醛毒性最强，长期接触会引起慢性鼻炎、神经系统机能障碍等。目前，许多研究成果集中在含纳米贵金属(含Au、Pd、Ti)催化材料的二元复合滤嘴，这种滤棒虽具有很好的催化效果，但其催化活性需在特殊生产环境才可研制。同时这些方法使用贵金属制成催化材料添加在滤嘴中，才能达到低温催化氧化CO的目的，所以不可避免将增加卷烟制作的成本，一般的生产商难以接受；而且由于卷烟燃烧的复杂性和烟气冷凝物在催化剂表面沉积和催化剂的失活，目前工业上尚无应用催化材料添加在卷烟中能有效降低烟气Co、巴豆醛以及多环芳香烃(PAHs)的卷烟产品出现。本专利研制出适合于烟草工业应用的多孔纳米材料催化剂，添加 ^、Α1以及Ce等金属，并将此催化材料添加于卷烟烟丝或滤嘴中，有效催化氧化CO为CO2,并利用多孔材料中金属有效降低卷烟烟气中巴豆醛、多环芳香烃(PAHS)及亚硝胺等有害成分。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种经济、高效的可用于降低烟气中有害成分的多孔复合材料的制备方法。本专利技术的另一个目的是提供上述方法得到的多空复合材料在卷烟滤嘴中的应用。为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过下述技术方案实现。本专利技术提供，其步骤如下(1)按摩尔比计，量取正硅酸乙酯Fe (NO3) 3 · 9Η20 Ce (NO3) 3 · 6Η20 NaOH 十六烷基三甲基溴化铵月桂酸钠水=1 0.02 0.02 0.5 0.2 0.02 70，在反应器中搅拌1-3小时，获得凝胶状混合物；(2)所述凝胶状混合物在100-150°C下高压反应釜中加热20- 小时，然后用无机碱将釜中反应物的PH调至8-10，然后继续加热48小时，冷却至室温后取出反应物；(3)用去离子水清洗并晾干步骤(2)得到的反应物，然后再在500-600°C高温下煅烧3-8小时，煅烧产物粉碎后过150-200目筛，得到所述多孔复合材料。在本专利技术中，所述无机碱选用NaOH。根据一种优选的具体实施方式，步骤(3)的煅烧温度为550°C。本专利技术还提供上述的制备方法得到的复合材料在卷烟滤嘴中以降低烟气中有害成分的应用，特别是以烟丝或烟叶重量计添加0. 5-1. 5%到卷烟滤嘴或烟丝中。本专利技术为烟用香精行业提供一种新型降低卷烟烟气有害成分的吸附材料，该产品能够非常显著地降低烟气中多环芳香烃、CO以及巴豆醛等有害成分；还提供了一种制备方法，该方法反应工艺简单易掌握，在常压下进行操作简便安全，反应选择性高，产物易得。具体实施方式下面非限制性实施例用于更详细地说明本专利技术。实施例1按摩尔比计，准确量取正硅酸乙酯Fe (NO3) 3 · 9H20 Ce (NO3) 3 · 6H20 NaOH 十六烷基三甲基溴化铵月桂酸钠水=1 0.02 0.02 0.5 0.2 0.02 70，在反应器中搅拌3小时，得到凝胶状混合物在150°C下高压反应釜中加热20-M小时，然后用 NaOH将釜中反应物的pH调至8，然后继续加热48小时，冷却至室温后取出反应物。用去离子水清洗并晾干反应物，然后再在600°C高温下煅烧3小时，煅烧产物粉碎后过150目蹄，得到所述多孔复合材料。实施例2按摩尔比计，准确量取正硅酸乙酯Fe (NO3) 3 · 9H20 Ce (NO3) 3 · 6H20 NaOH 十六烷基三甲基溴化铵月桂酸钠水=1 0.02 0.02 0.5 0.2 0.02 70，在反应器中搅拌1小时，得到凝胶状混合物在100°C下高压反应釜中加热20-M小时，然后用 NaOH将釜中反应物的pH调至10，然后继续加热2天，冷却至室温后取出反应物。清洗并晾干所得反应物，然后再在500°C高温下煅烧8小时，煅烧产物粉碎后过200目筛，得到所述多孔复合材料。选取10支中添加了多孔复合材料的滤嘴和10支在烟丝中添加了实施例2的多孔复合材料的卷烟。其中，5支在滤嘴中添加以烟叶总重计0.5%的所述多空复合材料(组 1)，其余5支添加1. 5% (组幻，5支在烟丝中添加以烟丝总重计0. 5%的所述多空复合材料(组3)，其余5支添加1. 5% (组4)。将制成烟支放置在湿度为65士2%，温度22士2°C的条件下平衡48h，待评吸用。其中，对照品为10支普通滤嘴和10支不含多孔复合材料的卷烟。按GB5606-2005相关要求，平衡后的单支重量为0.95g，吸阻为1125mmHg柱的卷烟样品20支(对照品20支)。在CERULEN-450型吸烟机上进行抽吸。吸烟机的抽吸条件为每孔抽吸卷烟8支，每口抽吸量为35ml，抽吸持续时间为2秒，用剑桥滤片捕集卷烟烟气粒相物，将滤片放入装有40ml 二氯甲烷的同时萃取蒸馏装置的锥形瓶中，静置15min，振荡40min后，收集滤液过旋转蒸发减压浓缩至ImL左右，待测。待测样品在安捷伦6890-5973上进行气-质色谱分析，条件如下柱子为HPINN0WAX(60mX0. 25mmX0. 25 μ m)；柱温为 60°C (保持 2min)程序升温以2V Mn升温到180°C，再5°C /min升温到230°C (保持40min)；进样量为1 μ L ；分流比为50 1 ；接口温度为280°C ；离子源温度230°C ；EI电压70eV ；扫描范围;35-450amu。与对照品相比，分析参数包括多环芳香烃(PAHs)、CO、巴豆醛等指标，结果如下权利要求1.，其特征在于所述方法步骤如下(1)按摩尔比计，量取正硅酸乙酯Fe(NO3) 3 · 9H20 Ce (NO3) 3 · 6H20 NaOH 十六烷基三甲基溴化铵月桂酸钠水=1 0.02 0.02 0.5 0.2 0.02 70，在反应器中搅拌1-3小时，获得凝胶状混合物；(2)所述凝胶状混合物在100-150°C下高压反应釜中加热20- 小时，然后用无机碱将釜中反应物的PH调至8-10，然后继续加热48小时，冷却至室温后取出反应物；(3)用去离子水清洗并晾干步骤(2)得到的反应物，然后再在500-600°C高温下煅烧 3-8小时，煅烧产物粉碎后过150-200目筛，得到所述多孔复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述无机碱为NaOH。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(3)的煅烧温度为550°C。4.根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁毅，沈瑞雪，
申请(专利权)人：华宝食用香精香料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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