壳聚糖-分子筛复合物选择性吸附卷烟烟气中挥发性羰基化合物应用研究.pdf

第 38卷 第 1l期 化 工 技 术 与 开 发 V01．38 No．11 2009年 11月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Nov．2009 壳聚糖一分子筛复合物选择性吸附卷烟烟气中 挥发性羰基化合物的应用研究 谢山岭 一，王 凯 ．一，倪朝~t2，朱瑞芝2一，朱雄伟2，任卓英2，魏万之 (1．云南大学化学科学与工程学院，云南 昆明 650091；2．红塔烟草(集团)有限责任公司 技术中心，云南 玉溪 653100；3．湖南大学化学化工学院，湖南 长沙 410082) 摘 要：制备了壳聚糖一分子筛复合物，并使用扫描电镜观测了复合物的微观形态。研究了分别添加壳聚糖．分 子筛复合物、4A分子筛及壳聚糖等材料的卷烟复合滤咀对主流烟气中低分子醛酮类化合物的吸附效果。研究结 果表明，添加了壳聚糖一分子筛复合物、4A分子筛及壳聚糖的卷烟滤咀对主流烟气中低分子醛酮类化合物均有较好 的吸附作用 ，且对焦油、烟碱量无明显影响；壳聚糖一分子筛复合物(添加量为 2．4rng·lnlnI1)对主流烟气中醛酮类 化合物的吸附能力优于其它2种材料 ，该复合物对一氧化碳有一定的吸附，且对抽吸品质有改善 ，口感柔和，烟气 刺激性降低。 关键词：分子筛 ；壳聚糖 ；羰基化合物；主流烟气 中图分类号：0647X795 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2009)11．0015．04 吸烟造成的环境污染已成为全球性问题。卷烟 1 实验部分 烟气中含有多种有害物质，其中低分子醛酮类化合 物是一类重要的有害物质，被列入了44种卷烟烟气 1．1 试剂和仪器 有害物成分的 “霍夫曼名单”[1--2]。它们具有较强 4A分子筛 (0．42otni)；壳聚糖 (脱 乙酰度 90％)；烟丝及卷烟辅料 (均 由红塔集团提供)；2，4一 的纤毛毒性，其中巴豆醛毒性最强，对眼结膜及上呼 二硝基苯肼(DNPH)(分析纯)；甲醛、乙醛、丙酮、丙 吸道粘膜有强烈刺激作用，长期接触会引起慢性鼻 烯醛、丙醛、巴豆醛、2一丁酮、丁醛的2，4一二硝基苯肼 炎、神经系统机能障碍等l3]。为了选择性降低主流 衍生化合物 (纯度 97％)；Agilent1100高效液相 烟气中易挥发性醛酮化合物，同时不影响卷烟的抽 色谱仪；WatersNova—PakC18柱 (3．9min×150 吸品质，本实验选择壳聚糖一分子筛复合物、4A分子 mmX4 m)；AE240分析天平 (感量 0．0001g)； 筛、壳聚糖为咀棒吸附材料。壳聚糖是由葡萄糖单 SM400型2O孔道直线式吸烟机；El立 x一650型 元组成的大分子聚合物，其分子骨架上存在大量氨 扫描电镜。 基和羟基，能与过渡金属离子形成配位化合物，同时 1．2 壳聚糖一分子筛复合材料的制备 它也可以与交联剂接枝成网状聚合物[4-5；分子筛 称取 100g壳聚糖。溶于5L1％醋酸溶液中， 是一种多孔硅铝酸盐物质，具有空旷的骨架结构、巨 不断搅拌，至壳聚糖溶解成粘稠状溶液时，在继续搅 拌下加入 1kg分子筛 ，搅拌混合均匀，得稠状物，静 大的空腔表面和 良好的吸附性能。然而，由于分子 置2