專利名稱：一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
氫氰酸是煙氣中一種主要的有害物質(zhì)。在香煙煙氣中氫氰酸含量約為30-300 μ g/ 支，是卷煙煙氣中最具纖毛毒性的物質(zhì)。氫氰酸可誘發(fā)多種病癥如心腦血管疾病、呼吸道和消化道疾病等。它的毒理主要是導(dǎo)致高鐵型細(xì)胞色素氧化酶失活，導(dǎo)致輸氧困難，最終導(dǎo)致人體組織缺氧中毒。提高吸食卷煙的安全性、降低卷煙中的氫氰酸是當(dāng)前煙草科技研究的一個(gè)重要方向，也是維護(hù)煙民健康的重要保證。目前，處理氣相中的氫氰酸比較困難，采用的方法一般有物理吸附、化學(xué)催化氧化等方法。催化氧化的方法有兩個(gè)最大的缺點(diǎn)一是要求較高的溫度(如專利CN1416950A 和CN1462652A，催化溫度要求250-450°C )，這對(duì)卷煙來說是個(gè)沒有辦法是實(shí)現(xiàn)的工藝，而且有可能生成有害的氣態(tài)產(chǎn)物；一是使用貴金屬制作成本過高(如專利CN1583257采用了納米金，而且制作過程復(fù)雜)，增加卷煙企業(yè)產(chǎn)品的成本負(fù)擔(dān)。而簡(jiǎn)單的物理吸附最大的缺點(diǎn)是沒有較好的選擇性，降害效果不明顯、甚至影響卷煙的吸食風(fēng)味。在吸附法脫除氫氰酸的研究中，國(guó)內(nèi)外對(duì)活性炭的研究比較深入。但是活性炭作為卷煙嘴棒的添加劑，在中式卷煙中的應(yīng)用主要存在兩個(gè)問題，一是活性炭在對(duì)煙氣氣相組分有效過濾的同時(shí)，給煙氣帶來的碳味使吸食者產(chǎn)生不舒服的感覺；其次，活性炭在嘴棒加工制作過程中容易造成環(huán)境污染，有時(shí)會(huì)污染工作環(huán)境和其它輔料。對(duì)吸附材料改性是一種可行方法，CN101336752是在纖維基材內(nèi)直接添加或吸附堿性物質(zhì)，對(duì)氫氰酸的脫除不具有選擇性。而在多孔材料中加入有機(jī)胺堿性吸附劑的方法，有可能使有機(jī)物揮發(fā)而進(jìn)入煙氣從而影響健康。因此，其它新型吸附材料的開發(fā)成為卷煙選擇性降害的重要研究方向。 為了提供一種適合于煙草工業(yè)應(yīng)用的吸附劑，用于降低卷煙主流煙氣中的氫氰酸量。申請(qǐng)人開發(fā)出新型多孔無機(jī)氧化物復(fù)合材料對(duì)氫氰酸有較好的吸附去除效果。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑及其制備方法，本發(fā)明吸附劑的制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低。吸附劑具有常溫下可顯著選擇性降低卷煙主流煙氣中氫氰酸(HCN)含量的特點(diǎn)，降低率可達(dá)約68.6%， 選擇性降低可達(dá)10-；35 %。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案—種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑，所述吸附劑為摻雜氧化鋁、氧化鎂/ 氧化鈣、氧化銅的多孔二氧化硅復(fù)合材料，所述吸附劑中SiA Al2O3 MgO/CaO CuO的摩爾比為2 0. 5 0. 1 X，其中X占總量的質(zhì)量百分比為0 15%。所述吸附劑介孔孔徑為3-5nm、比表面積為不小于300m2/g、粒度為20-200目。吸附劑的制備方法，按以下步驟進(jìn)行按照下列通式組成SiA Al2O3 MgO/CaO CuO的摩爾比為2 0. 5 0. 1 X，其中負(fù)載CuO占總量的質(zhì)量百分比為0 15wt%，稱取24g分子量為600的聚乙二醇溶解于50ml乙醇中，緩慢加入50ml的正硅酸乙酯，形成溶液A ；根據(jù)固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X， 稱取相應(yīng)質(zhì)量的鎂、鋁、銅的無機(jī)鹽溶解于蒸餾水中形成溶液B，其中41g硝酸鋁、2. 56g硝酸鎂、3. 38g硝酸銅，然后將A、B兩種溶液混合攪拌池后，在60°C條件靜置凝膠，干燥后在 300-600攝氏度環(huán)境下焙燒2-6小時(shí)，冷卻至室溫后粉碎至20-200目。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在本發(fā)明吸附劑具有常溫下可顯著選擇性降低卷煙主流煙氣中氫氰酸(HCN)含量的特點(diǎn)，降低率可達(dá)約68. 6 %，選擇性降低可達(dá)10-35 %。制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低。以下通過具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 分別稱取24g分子量為600的聚乙二醇(PEG)溶解于50ml乙醇中，緩慢加入50ml正硅酸乙酯(TEOS)，形成溶液A，溶液A能生成SiO2 13. 4g，根據(jù)固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X，復(fù)合物中CuO的質(zhì)量百分比為5%分別稱取相應(yīng)質(zhì)量的硝酸鹽溶解于40ml蒸餾水中，具體的量為41g硝酸鋁(Al (NO3)3·9Η20)， 2. 56g硝酸鎂(Mg(NO3)2 · 6H20)和3. 38g硝酸銅(Cu(NO3)2 · 3H20)形成溶液B，完全溶解后將以上兩種溶液混合，攪拌池后，放入60°C烘箱中一天后形成凝膠，100°C干燥后在550°C 焙燒4小時(shí)，冷卻至室溫后粉碎至80目備用。上述催化劑經(jīng)氮?dú)馕矫摳椒治?，結(jié)果見表 1。表1.制備樣品的結(jié)構(gòu)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑，其特征在于所述吸附劑為摻雜氧化鋁、 氧化鎂/氧化鈣、氧化銅的多孔二氧化硅復(fù)合材料，所述吸附劑中S^2 Al2O3 MgO/ CaO CuO的摩爾比為2 0. 5 0. 1 X，其中X占總量的質(zhì)量百分比為0 15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑介孔孔徑為3-5nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑比表面積為不小于300m2/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑，其特征在于，所述吸附劑粒度為20-200目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行按照下列通式組成SiA Al2O3 MgO/CaO CuO的摩爾比為 2 0.5 0. 1 X，其中負(fù)載CuO占總量的質(zhì)量百分比為0 15wt%，稱取Mg分子量為 600的聚乙二醇溶解于50ml乙醇中，緩慢加入50ml的正硅酸乙酯，形成溶液A ；根據(jù)固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X，稱取相應(yīng)質(zhì)量的鎂、鋁、銅的無機(jī)鹽溶解于蒸餾水中形成溶液B，其中41g硝酸鋁、2. 56g硝酸鎂、3. 38g硝酸銅，然后將A、B兩種溶液混合攪拌池后，在60°C條件靜置凝膠，干燥后在 300-600攝氏度環(huán)境下焙燒2-6小時(shí)，冷卻至室溫后粉碎至20-200目。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低卷煙主流煙氣中氫氰酸的吸附劑及其制備方法，所述吸附劑為摻雜氧化鋁、氧化鎂/氧化鈣、氧化銅的多孔二氧化硅復(fù)合材料，所述吸附劑中SiO2∶Al2O3∶MgO/CaO∶CuO的摩爾比為2∶0.5∶0.1∶X，其中X占總量的質(zhì)量百分比為0～15％。本發(fā)明吸附劑具有常溫下可顯著選擇性降低卷煙主流煙氣中氫氰酸(HCN)含量的特點(diǎn)，降低率可達(dá)約68.6％，選擇性降低可達(dá)10-35％。
文檔編號(hào)A24D3/06GK102273730SQ201110146798
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者勾萍, 吳振玉, 孔俊, 李村, 王冬梅, 童保云, 陶正紅 申請(qǐng)人:安徽中煙工業(yè)公司