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
技術領域：
本發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：
氫氰酸是煙氣中一種主要的有害物質。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。氫氰酸可誘發多種病癥如心腦血管疾病、呼吸道和消化道疾病等。它的毒理主要是導致高鐵型細胞色素氧化酶失活，導致輸氧困難，最終導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前煙草科技研究的一個重要方向，也是維護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、化學催化氧化等方法。催化氧化的方法有兩個最大的缺點一是要求較高的溫度(如專利CN1416950A 和CN1462652A，催化溫度要求250-450°C )，這對卷煙來說是個沒有辦法是實現的工藝，而且有可能生成有害的氣態產物；一是使用貴金屬制作成本過高(如專利CN1583257采用了納米金，而且制作過程復雜)，增加卷煙企業產品的成本負擔。而簡單的物理吸附最大的缺點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味。在吸附法脫除氫氰酸的研究中，國內外對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，在中式卷煙中的應用主要存在兩個問題，一是活性炭在對煙氣氣相組分有效過濾的同時，給煙氣帶來的碳味使吸食者產生不舒服的感覺；其次，活性炭在嘴棒加工制作過程中容易造成環境污染，有時會污染工作環境和其它輔料。對吸附材料改性是一種可行方法，CN101336752是在纖維基材內直接添加或吸附堿性物質，對氫氰酸的脫除不具有選擇性。而在多孔材料中加入有機胺堿性吸附劑的方法，有可能使有機物揮發而進入煙氣從而影響健康。因此，其它新型吸附材料的開發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應用的吸附劑，用于降低卷煙主流煙氣中的氫氰酸量。申請人開發出新型多孔無機氧化物復合材料對氫氰酸有較好的吸附去除效果。
發明內容
為克服現有技術的缺陷，本發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，本發明吸附劑的制備方法簡單，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，降低率可達約68.6%， 選擇性降低可達10-；35 %。本發明解決技術問題采用如下技術方案—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，其中負載CuO占總量的質量百分比為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 ；根據固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X， 稱取相應質量的鎂、鋁、銅的無機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攝氏度環境下焙燒2-6小時，冷卻至室溫后粉碎至20-200目。與已有技術相比，本發明的有益效果體現在本發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，降低率可達約68. 6 %，選擇性降低可達10-35 %。制備方法簡單，操作方便，成本低。以下通過具體實施方式
，對本發明作進一步說明。
具體實施例方式實施例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，根據固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X，復合物中CuO的質量百分比為5%分別稱取相應質量的硝酸鹽溶解于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，冷卻至室溫后粉碎至80目備用。上述催化劑經氮氣吸附脫附分析，結果見表 1。表1.制備樣品的結構參數
權利要求
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占總量的質量百分比為0 15%。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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，其中負載CuO占總量的質量百分比為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 ；根據固體組成的摩爾比SiA Al2O3 MgO/CaO CuO = 2 0. 5 0. 1 X，稱取相應質量的鎂、鋁、銅的無機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攝氏度環境下焙燒2-6小時，冷卻至室溫后粉碎至20-200目。
全文摘要
本發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占總量的質量百分比為0～15％。本發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，降低率可達約68.6％，選擇性降低可達10-35％。
文檔編號A24D3/06GK102273730SQ201110146798
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者勾萍, 吳振玉, 孔俊, 李村, 王冬梅, 童保云, 陶正紅 申請人:安徽中煙工業公司