[发明专利]一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：步骤（1）、聚合物溶液制备；步骤（2）、表面活性剂溶液的制备；步骤（3）、复合材料制备。本发明通过PVP与活性炭的复合，有效提高PVP与烟气的接触面积，提高其对烟气中苯酚的吸附效率及容量。本发明可以快速、选择性的降低烟气中的苯酚含量，烟气中的苯酚含量能明显降低，同时对卷烟的吸味无明显影响，同时刺激性有所改善。另外，本发明制备简单，成本低。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体是一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料，还涉及其制备方法和应用，属于烟草领域。

背景技术

从20世纪50年代初，英国皇家医学会首次报道吸烟危害健康的官方报道至今，吸烟与健康问题一直受到各国政府、烟草行业及医学界的高度重视。近年来，在世界卫生组织(WHO)、许多国家政府以及各种反烟团体的积极推动下，WHO制定的《烟草控制框架公约》中不仅规定了各国政府要采取和实行有效的立法、行政和其他措施防止和减少烟草消费、烟碱成瘾和接触烟草烟气等，而且还要求对烟草制品成分进行限制。在此背景下，国内外卷烟产品逐渐向低焦、低害卷烟方向发展。

卷烟主流烟气中的苯酚类化合物不仅对皮肤及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，而且对人体存在潜在危害。利用功能材料选择性降低卷烟烟气中的有害成分是烟草科学研究领域的重要课题之一。

聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)分子结构具有强极性和易形成氢键的酰胺基团，且分予内的O原子、N原子是典型的配位原子，其有与某些金属生成络合物的能力，使PVP能够与许多物质，特别是含羟基、羧基、氨基及其能活泼氢原子的化合物生成固态络合物。

然而，烟气通过滤嘴的时间非常短暂，同时烟气中各成分混杂在一起以气溶胶的形式通过滤嘴，现有的添加剂与烟气不能充分接触，影响对有害成分的吸附效率及容量。针对苯酚，现有的添加剂也不能快速、有选择性的进行吸收，同时，现有的添加剂除了改善吸味或刺激性，并不能有效除去烟气中的有害物质，尤其是针对苯酚，而且制备工艺复杂。

发明内容

为了解决上述问题，我们提供一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，还提供该方法制备的表面改性材料和应用，该材料对于烟气中的苯酚具有明显的降低效果。

本发明目的通过下列技术方案予以实现：

一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)、聚合物溶液制备

将聚合物加入溶剂中，搅拌均匀，得到浓度为0.1wt％-10wt％的聚合物溶液；所述聚合物为分子量为1000-1000000的聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮-马来酸共聚物中的一种或多种；

步骤(2)、表面活性剂溶液的制备

将表面活性剂加入溶剂中，搅拌均匀，得到浓度为1wt％-30wt％的表面活性剂溶液；

步骤(3)、复合材料制备

向步骤(2)的表面活性剂溶液中加入活性炭，超声5-20min，取出沥干，加入的活性炭与表面活性剂溶液的质量比为1：10-100；然后加入到步骤(1)的聚合物溶液中，加入的活性炭与加入的聚合物溶液的质量比为1：10-100，超声5-30min，取出干燥，即得到复合材料。

进一步地，步骤(1)中，分子量为5000-100000。

进一步地，所述的表面活性剂为聚乙二醇、脂肪酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、油酸钠和司盘及食品级吐温中的一种或几种。

进一步地，所述的活性炭为木质活性炭、果壳活性炭以及煤质活性炭中的一种。

进一步地，步骤(1)和步骤(2)的溶剂为水、乙醇、丙二醇、甘油以及三醋酸甘油酯中的一种。