[发明专利]一种降低卷烟主流烟气氢氰酸含量的介孔氧化铜-氧化铝吸附剂及制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于卷烟减害降焦领域，具体的说，涉及一种可降低卷烟主流烟气氢氰酸含量的吸附剂及制备方法和应用。 

背景技术

氰化氢为无色或淡蓝色液体或气体，味微苦，具有杏仁样气味，易溶于水、乙醇，微溶于乙醚，其水溶液呈弱酸性，是一种高挥发性的A类剧毒物，卷烟中的氢氰酸主要由氨基酸及相关化合物在700-1000℃裂解产生，含量约为30-200μg/支，HCN经过吸入，可于体内的高铁型细胞色素氧化酶结合变成氰化高铁形细胞色素氧化酶，失去传递痒的作用，引起组织缺氧而中毒，对人体危害极大。因此，采用有效的减害手段，大幅提高卷烟的吸食安全性，是关系到烟草行业的前途和发展的重要课题，具有十分重要的意义。 

近年来，人们在降低卷烟烟气中氢氰酸释放量方面开展了大量研究，可采用的方法主要包括对卷烟接装纸打孔和增加卷烟纸自然透气度等方式来稀释烟气浓度、添加膨胀烟丝或烟草薄片以减少烟丝用量、加入助燃剂使烟丝燃烧更完全、以及使用催化剂将氢氰酸转化为无害物质等。20世纪80年代初，日本的市川清司发明了一种含有浸渍螯合了亚铁离子的原卟啉类化合物溶液的多孔性物质(如活性炭)滤嘴[U.S.Patent 4414988]，可有效去除烟气中的CO、苯并[a]芘及氢氰酸等。孟昭宇等发明了一种卷烟嘴棒用表面改性的中孔硅基分子筛(如MCM-41、SBA-15等)吸附剂及其制备方法[CN101077223]，将这种吸附剂添加到卷烟滤嘴中制成的复合嘴棒可以明显降低烟气中的焦油、HCN、低分子醛酮、 亚硝胺、稠环芳烃等有害物质含量，同时可改善卷烟的感官品质。通过离子交换法在活性炭上负载金属铜、钴，铬和银等金属离子(WO99/11358(1999))，研发出了一种该性活性炭吸附剂，可以有效吸附HCN等有害物质，然而活性炭中的“碳味”给抽烟者带来了不愉快的感觉。专利CN141695A和CN1462652A等阐述了催化氧化法在降低卷烟中氢氰酸中的作用，表现出较高的催化活性。但是生产成本较高，而且在生产过程中，会有在单支卷烟中的分布不均匀现象，难于控制。 

在所查找的文献中，所用的催化剂或者吸附剂其活性组分都是负载在载体表面上，在一定的条件下，表现出稳定性差，失活快等特点。 

然而，以制备具有的介孔结构复合金属氧化物吸附剂并将其用于降低卷烟主流烟气中氢氰酸等有害物质尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的旨在提供可用于降低卷烟主流烟气中氢氰酸吸附剂及制备和应用方法。 

一种降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量的介孔氧化铜-氧化铝吸附剂为具有介孔结构的氧化铜-氧化铝复合物。 

所述的氧化铜-氧化铝复合物中氧化铜质量含量为5～12％，氧化铝质量含量为88～95％。所述的吸附剂比表面为240～270m²/g，孔径为4.0～5.0nm。 

一种降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量的介孔氧化铜-氧化铝吸附剂的制备方法，包括以下步骤：采用壳聚糖为结构导向剂，以硝酸铝为铝源，添加不同铜源，混合均匀，然后滴加到氨水中、过滤分离、洗涤、常温干燥、焙烧制得。 

所述的硝酸铝、铜源的添加摩尔比例范围为：Cu∶Al为0.0398～0.0869∶1 

所述的焙烧温度为500～600℃；优选550℃；焙烧时间为1-2小时。 

所述的铜源为硝酸铜，硫酸铜，氯化铜中的一种或者几种。 

一种降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量的介孔氧化铜-氧化铝吸附剂的应用，在于将具有介孔结构的氧化铜-氧化铝复合物的吸附剂添加到卷烟中，用来降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量。具体的是将所述的吸附剂压片、过筛，选取40-60目颗粒，分散于卷烟滤棒的醋酸纤维丝束中，制成二元复合滤棒，每支滤棒中含吸附剂20～40mg。 

所述的氧化铜-氧化铝复合物中氧化铜质量含量为5～12％，氧化铝质量含量为88～95％。 

所述的吸附剂比表面为240～270m²/g，孔径为4.0～5.0nm。