專利名稱：選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于卷煙材料制備技術領域，具體涉及一種能夠選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法。
背景技術：
卷煙燃燒時所產生的煙氣中含有一氧化碳、苯并[a]芘等多種有害成分，其中苯并[a]芘對眼睛、皮膚有刺激作用，是多環(huán)芳烴中毒性最大的一種強烈致癌物，對人體健康危害很大。因此，選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘的含量(相對于焦油含量)對卷煙生產企業(yè)具有重要意義。國內有關利用添加劑降低卷煙煙氣中苯并[a]芘的專利很多。有發(fā)明在煙絲或(和)過濾嘴中加入公英、敗醬草、苦瓜藤、香椿葉中的一種或幾種來降低卷煙煙氣中的苯并芘等毒性較大的成分。有人選用與生物酶結構類似的金屬卟啉作為主要原料制成的煙草生物降焦劑，能夠去掉卷煙煙氣中的致癌物質苯并[a]芘。有發(fā)明使用淫洋藿、茜草根等15種中藥生產降毒健體型卷煙，使煙氣苯并芘降低70%以上。但是利用分子印跡技術，選擇性減低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的技術未見報道。由于苯并[a]芘缺少與功能單體形成復合物的極性功能基團，有劇毒且價格昂貴，不適合用作傳統印跡體系的模板分子。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種能夠選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法。以結構相似的化合物鄰菲羅啉(Phen)或Phen-Fe配合物為假模板，采用本體聚合法制備苯并[a]芘印跡聚合物，并將其作為苯并[a]芘吸附劑應用于卷煙復合嘴棒中，從而實現卷煙煙氣中苯并[a]芘的選擇性降低。本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現。除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數均為質量百分數。—種選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法，包括以下步驟(I)備料準確量取3.0 mmol菲羅啉(Phen)或Phen-Fe配合物，L 02 mL α-甲基丙烯酸(ΜΑΑ)、或是I. 26 mL2-乙烯基吡啶(2-VP)或4-乙烯基吡啶(4-VP)、或是O. 8529 g丙烯酰胺(AM)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA) 11.3 mL，59. I mg偶氮二異丁腈(AIBN)，其中，以菲羅啉(Phen)或Phen-Fe配合物為印跡分子，α -甲基丙烯酸(ΜΑΑ)、2_乙烯基吡啶(2-VP)、4_乙烯基吡啶(4-VP)或丙烯酰胺(AM)為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)為交聯劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑；(2)分子印跡將菲羅啉(Phen)或Phen-Fe配合物溶于30 mL的甲醇中，加入功能單體，然后在25°C下恒溫振蕩3小時，震蕩條件為120 r/min，使菲羅啉(Phen)或Phen-Fe與功能單體充分作用，然后再加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二異丁腈攪拌混勻，轉入玻璃安瓿瓶中，通氮氣脫氧5 10 min，然后在無氧條件下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應24 h;得到堅硬的固體聚合物，粉碎、研磨聚合物，過60目分樣篩；(3)萃取所得聚合物用體積比1:9的冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出液中用紫外光譜法(UV)檢測不到印跡分子，再用甲醇洗至中性；(4)干燥將萃取后的聚合物置于溫度60°C下真空干燥48 h即得所需吸附劑。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下效果I、本發(fā)明首次采用假模板法分子印跡方法制備對苯并[a]芘具有高度選擇性的 聚合物吸附劑，該方法操作簡單，成本低廉，便于大規(guī)模工業(yè)化生產。2、本發(fā)明制備方法得到的吸附劑表面疏松多孔，并含有大量結構、形狀與苯并[a]芘分子相匹配的孔穴，因而對苯并[a]芘具有高度選擇性。3、將該吸附劑應用于三元復合嘴棒中，當添加量為10 mg/支時煙氣中苯并[a]芘的降低率為21. 4%，相對焦油的相對降低率為7. 0% ;當添加量為20 mg/支時煙氣中苯并[a]芘的降低率為33.0%，相對焦油的相對降低率為11.8%，選擇性降低苯并[a]芘的效果非常明顯，可用于卷煙生產中。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但應當理解，實施例僅為對本發(fā)明的解釋，并不以任何方式對本發(fā)明進行限制，本領域技術人員根據本發(fā)明的精神所作的各種改動或修改，同樣落于本發(fā)明的保護范圍。實施例I分別以Phen和Phen-Fe配合物為模板分子，MAA、AM、2_VP、4_VP為功能單體，EDMA為交聯劑，甲醇為致孔溶劑，AIBN為引發(fā)劑，采用本體聚合法制備了印跡聚合物MIP1-8。具體的制備過程為按表1，將模板分子和功能單體溶于甲醇中，振蕩3 h，使印跡分子與功能單體充分作用后，加入EDMA和AIBN，混勻，再轉入100 mL玻璃安瓿瓶中，通N2 5 min，真空下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應24 h，得到堅硬的固體聚合物。粉碎、研磨、過80目分樣篩。用含10 % (v/v)的冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出的溶液中用紫外光譜法(UV)檢測不到印跡分子，再用甲醇洗至中性，真空干燥48 h，得到系列的苯并[a]芘分子印跡聚合物(用MIP表示)。重復上述制備方法，有以下不同點制備時不加印記分子，得到的吸附劑作為對照組吸附劑(用NIP表示)。以比對MIP對卷煙煙氣中苯并[a]芘的選擇性吸附效果。表I苯并[a]芘印跡聚合物的合成條件a
權利要求
1. 一種選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法，包括以下步驟 (1)備料準確量取3.0mmol菲羅啉或Phen-Fe配合物，I. 02 mL α -甲基丙烯酸、或是I. 26 mL2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶、或是O. 8529 g丙烯酰胺，乙二醇二甲基丙烯酸酯11.3 mL,59. I mg偶氮二異丁腈，其中，以菲羅啉或Phen-Fe配合物為印跡分子，α-甲基丙烯酸、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶或丙烯酰胺為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑； (2)分子印跡分子印跡將菲羅啉或Phen-Fe配合物溶于30mL的甲醇中，加入功能單體，然后在25°C下恒溫振蕩3小時，震蕩條件為120 r/min，使菲羅啉或Phen-Fe與功能單體充分作用，然后再加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二異丁腈攪拌混勻，轉入玻璃安瓿瓶中，通氮氣脫氧5 10 min，然后在無氧條件下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應.24 h;得到堅硬的固體聚合物，粉碎、研磨聚合物，過60目分樣篩； (3)萃取所得聚合物用體積比1:9的冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出液中用紫外光譜法檢測不到印跡分子，再用甲醇洗至中性； (4)干燥將萃取后的聚合物置于溫度60°C下真空干燥48h即得所需吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種選擇性降低卷煙煙氣中苯并[a]芘含量的吸附劑的制備方法。以鄰菲羅啉或鄰菲羅啉-鐵配合物為假模板，以α-甲基丙烯酸、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶為功能單體，以甲醇為致孔溶劑，以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，采用本體聚合法合成所需吸附劑。將該吸附劑應用于三元復合嘴棒中，當添加量為10 mg/支時煙氣中苯并[a]芘的降低率為21.4%，相對焦油的相對降低率為7.0%；當添加量為 20 mg/支時煙氣中苯并[a]芘的降低率為 33.0%，相對焦油的相對降低率為 11.8%，選擇性降低苯并[a]芘的效果非常明顯，可用于卷煙生產中。
文檔編號A24D3/06GK102921390SQ20121047178
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者王明鋒, 劉亞, 者為, 段焰青, 夏建軍, 王文元, 楊麗萍 申請人:紅云紅河煙草(集團)有限責任公司