Ag-TiO2-CaCO3復(fù)合納米催化劑降低再造煙葉煙氣羰基化合物的研究.pdf

1、揮發(fā)性羰基化合物是再造煙葉煙氣中的一類(lèi)重要有害成分。再造煙葉煙氣中的揮發(fā)性羰基化合物如甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮、丁醛等，已經(jīng)被列入了“煙草制品管制研究小組”建議的管制成分清單。揮發(fā)性羰基化合物在卷煙抽吸過(guò)程中會(huì)對(duì)人體的感覺(jué)器官和呼吸系統(tǒng)造成不同程度的刺激，如果長(zhǎng)期吸入會(huì)對(duì)身體造成比較嚴(yán)重的傷害。為了降低再造煙葉煙氣中揮發(fā)性羰基化合物釋放量，本文首先分析了再造煙葉的理化性質(zhì)，考察了再造煙葉的熱解過(guò)程，通過(guò)水熱合成法

2、制備了負(fù)載Ag的TiO2納米顆粒包覆的CaCO3復(fù)合納米催化劑(Ag/TiO2/CaCO3)，添加到再造煙葉中，考察對(duì)再造煙葉煙氣中八種揮發(fā)性羰基化合物釋放量的影響。
　　對(duì)4種造紙法再造煙葉的理化性質(zhì)進(jìn)行了分析比較，分別考察了其纖維形態(tài)分布、微觀結(jié)構(gòu)、物理性能（抗張強(qiáng)度、透氣度和松厚度）、還原糖含量和有機(jī)酸含量等方面的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:4種樣品的纖維形態(tài)分布有較大的差別，進(jìn)口樣品M纖維長(zhǎng)度分布更加均勻;進(jìn)口樣品M在纖維構(gòu)成和組

3、織的疏松性能上要優(yōu)于國(guó)產(chǎn)樣品A、B、C;進(jìn)口樣品M的抗張強(qiáng)度最低，透氣度最高，國(guó)產(chǎn)樣品B的抗張強(qiáng)度最高;進(jìn)口樣品M的還原糖含量和有機(jī)酸含量低于國(guó)產(chǎn)樣品A、B、C。總體來(lái)說(shuō)，進(jìn)口樣品M在微觀結(jié)構(gòu)、物理性能（抗張強(qiáng)度、透氣度和松厚度）、還原糖含量和有機(jī)酸含量等理化性質(zhì)指標(biāo)方面要優(yōu)于國(guó)產(chǎn)樣品A、B、C。
　　為了降低再造煙葉煙氣中羰基化合物的釋放量，實(shí)驗(yàn)以氧化鈣為原料，通過(guò)碳酸化反應(yīng)制得紡錘形納米碳酸鈣顆粒，然后以碳酸鈣、鈦酸丁酯和硝酸

4、銀為原料，抗壞血酸為還原劑，采用水熱合成法成功制備出了銀負(fù)載氧化鈦包覆碳酸鈣的復(fù)合納米催化劑(Ag/TiO2/CaCO3)。采用掃描電鏡(SEM)，X-射線衍射儀(XRD)，X-射線光電子能譜儀(XPS)和熱重分析(TG)對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行相關(guān)的表征測(cè)試，結(jié)果顯示:負(fù)載銀的二氧化鈦顆粒均勻的分散于紡錘形碳酸鈣表面。將Ag/TiO2/CaCO3復(fù)合納米催化劑分別添加到4種再造煙葉中進(jìn)行熱失重實(shí)驗(yàn)，考察其對(duì)再造煙葉熱解過(guò)程的影響，結(jié)果顯示

5、:催化劑能夠影響再造煙葉的熱解過(guò)程，改變了熱解過(guò)程中糖類(lèi)、纖維素類(lèi)分解和炭的氧化燃燒兩個(gè)主要的失重階段。
　　將Ag/TiO2/CaCO3復(fù)合納米催化劑添加到再造煙葉中，分別進(jìn)行熱裂解煙氣和卷煙主流煙氣中揮發(fā)性羰基化合物釋放量的測(cè)試，與未添加催化劑的再造煙葉進(jìn)行對(duì)比，考察催化劑對(duì)再造煙葉煙氣中揮發(fā)性羰基化合物釋放量的影響。首先測(cè)定了未添加催化劑的4種再造煙葉的羰基化合物釋放量，未添加催化劑的4種再造煙葉的羰基化合物釋放量存在一定差