[发明专利]降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂及其制备方法与应用，属于卷烟减害技术领域。该方法是将聚乙烯基吡咯烷酮类化合物加入到水中，搅拌使之溶解，得到PVP水溶液；向PVP水溶液中加入浓度为1wt%‑10wt%的亚铜盐水溶液，用酸调节到pH值为5.0后，在45℃下反应至不再有沉淀析出，过滤，滤渣用水洗涤以脱除游离金属离子，干燥，得到PVP‑Cu（I）配合物；将PVP‑Cu（I）配合物溶解乙醇中，加入活性炭，室温搅拌30min，过滤，滤渣干燥，即得。本发明制备简单，成本低，制得的产品添加到嘴棒中能明显降低烟气中的CO释放量，同时对卷烟的吸味无明显影响，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于卷烟减害技术领域，具体涉及降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂及其制备方法。同时，本发明还涉及该添加剂的应用。

背景技术

近几年来，由于受世界卫生组织及反吸烟运动的影响，同时，消费者对自身的健康也更加关注，国际卷烟消费市场也发生了一些变化。为了降低烟草制品对消费者的危害，国际烟草界对包括烟叶生产、卷烟生产工艺和降焦减害技术等在内的许多领域加大了研究力度，国际卷烟市场也出现加速向更低焦油、低烟碱等有害成分的卷烟发展的趋势。国内，烟草行业面临着世界卫生组织(WHO)和世贸组织(WTO)以及未来的《控烟框架条约》的多重压力，形势十分严峻。全面降低卷烟烟气的焦油量和有害成分是烟草行业的一项非常重要的工作，事关烟草行业的前途和发展。

一氧化碳(CO)作为烟气有害物质之一，含量最大，对人体的危害也非常大。一经吸入，即与氧气争夺同血红蛋白结合，一旦形成碳氧血红蛋白就不易分离，从而使血液的正常携带氧的功能发生障碍，造成机体缺氧，导致缺氧血症，因而使组织细胞乏氧。然而一氧化碳是小分子气体，存在于烟气的气相部分，普通方法很难将其捕获和消除，所以研究选择性降低卷烟烟气中的CO新技术，具有十分重要的现实意义。

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，且分子内的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。为了快速，选择性的降低烟气中的CO含量，可以通过PVP与Cu(I)相结合而形成可溶性络合物后，对活性炭表面进行液相吸附改性，提高材料与烟气的接触面积，改善它对烟气中CO的吸附效率及吸附容量。因此如何克服现有技术的不足是目前卷烟减害技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂及其制备方法与应用，该改性活性炭添加剂是一种制备简单，成本低，减害效果明显的嘴棒添加剂，且该添加剂对于烟气中的CO具有明显的降低效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂的制备方法，包括如下步骤：

按照质量比为1：10-100的比例将聚乙烯基吡咯烷酮类化合物加入到水中，搅拌使之溶解，得到PVP水溶液；向PVP水溶液中加入浓度为1wt％-10wt％的亚铜盐水溶液，用酸调节到pH值为5.0后，在45℃下反应至不再有沉淀析出，过滤，滤渣用水洗涤以脱除游离金属离子，干燥，得到PVP-Cu(I)配合物；

将PVP-Cu(I)配合物溶解乙醇中，加入活性炭，室温搅拌30min，过滤，滤渣干燥，即得降低烟气中CO释放量的改性活性炭添加剂；

所述的聚乙烯基吡咯烷酮类化合物为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两种的组合；

所述的亚铜盐为氯化亚铜、溴化亚酮、硫酸亚铜或醋酸亚铜；

所述的酸为乙酸或盐酸；