一种香烟烟气净化材料及含有该材料的香烟过滤器制造技术

本发明专利技术涉及香烟过滤技术领域。公开了一种香烟烟气净化材料及其在制备香烟烟气过滤产品中的用途，其中香烟烟气净化材料包括纤维以及原位生长于纤维上的光催化剂。本发明专利技术中诱导光催化剂原位生长附着于纤维表面，形成相应的香烟烟气净化材料，相比于单纯的混合光催化剂、纤维，原位生长形成更多的成核位点，使光催化剂尺寸更小，比表面积更大，有利于提高对烟气中对健康不利的成分吸收效果。通过将该香烟烟气净化材料放置于香烟过滤器内，可直接应用于正常吸烟的过程中，从而在光环境下利用光催化剂的特性，减少吸入的有害成分，同时不影响吸烟体验感，提高过滤器的使用依从性。提高过滤器的使用依从性。提高过滤器的使用依从性。

【技术实现步骤摘要】
一种香烟烟气净化材料及含有该材料的香烟过滤器


[0001]本专利技术涉及香烟过滤
，更具体地，涉及一种香烟烟气净化材料及含有该材料的香烟过滤器。

技术介绍

[0002]随着人们对健康问题的重视，越来越多的人关注到香烟引起的直接或间接的健康问题。对于部分吸烟人群而言，往往需要吸烟来缓解压力，短期内无法禁烟、戒烟，香烟燃烧带来的不利影响难以直接避免。香烟中的尼古丁经肺部吸收，通过肺部扩散进入循环，最终进入大脑，刺激多巴胺释放，使吸烟者愉快。但是同时，在吸烟过程中会吸入大量的苯、荼、芘、酚等致癌物以及苯酚类和富马酸等促癌物，对吸烟者以及他人会产生很大的危害，这些致癌物主要是由于烟草和烟纸的不完全燃烧产生的，且是一种短期内不可避免的副产物。因此，对于暂时无法戒烟的吸烟人群而言，克服或减弱香烟给人体带来的危害显得至关重要。现有技术为了减少吸烟的危害，通常是提供一种带过滤嘴的香烟或是提供一种针对香烟的外加滤嘴，以实现烟气过滤，减少有毒物质。然而，目前过滤器内的香烟烟气净化材料通常采用的材料为过滤棉，过滤效果较差，且无法对有害成分进行降解；若采用过滤精度较高的过滤膜进行过滤，虽然能提高过滤精度，但是会增加吸阻，使吸烟者体验较差而弃用。因此，现有技术继续一种烟气净化材料及相应的过滤嘴，减小香烟对人体健康的危害，并同时尽量不影响吸烟者在吸烟体验感，以在难以防除吸烟的情况下提高使用者对过滤器的适从性、减轻烟气的危害。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种香烟烟气净化材料，减小香烟对人体健康的危害，并同时尽量不影响吸烟者在吸烟体验感。
[0004]本专利技术采取的技术方案是，一种香烟烟气净化材料，包括纤维以及原位生长于纤维上的光催化剂。当吸烟者在有光条件下吸食香烟时，烟气通过香烟烟气净化材料，光催化剂选择性降解香烟不完全燃烧所产生的多环芳烃PAHs，如苯、荼、芘、苯酚类多种致癌物，而且能够最大程度保证尼古丁不被光催化降解。采用纤维作为主要载体，香烟经过香烟烟气净化材料也不会有明显的吸阻，在减小香烟对人体健康危害的同时不影响吸烟者的吸烟体验感，促进香烟净化材料及负载香烟净化材料过滤器的使用。进一步地，本专利技术中诱导光催化剂原位生长附着于纤维表面，形成相应的香烟烟气净化材料，相比于单纯的混合光催化剂、纤维，原位生长形成更多的成核位点，使光催化剂尺寸更小，比表面积更大，有利于提高对烟气中对健康不利的成分吸收效果。
[0005]所述香烟烟气净化材料通过以下制备方法获得：
[0006]S1、将分散剂、纳米柔软剂以及脂肪醇加入到乙醇和水的混合液中，搅拌均匀，使用脂肪酸调节pH为酸性，获得功能化处理剂，将纤维置于功能化处理剂中以获得表面功能化纤维。该过程中，对于包括醋酸纤维以及其他纤维的纤维而言，进行表面功能化处理可使
其更容易负载催化剂。
[0007]S2、将表面功能化纤维置于光催化剂前驱液中，通过超声、光诱导生长和/或原位合成使光催化剂负载于纤维上，干燥获得香烟烟气净化材料。
[0008]进一步地，所述光催化剂前驱液为光催化剂分散于液相中形成或光催化剂前体组分混合溶液。更进一步地，超声或光诱导生长中，光催化剂前驱液为光催化剂分散于乙醇或去离子水中形成。更进一步地，原位合成中，光催化剂前驱液为光催化剂前体溶液。
[0009]进一步地，步骤S1中，以60
‑
100rpm转速搅拌20
‑
30min使搅拌均匀。
[0010]进一步地，步骤S1中，使用脂肪酸调节pH至5.5～6.5；
[0011]进一步地，步骤S1中，使用脂肪酸调节pH至6；
[0012]进一步地，步骤S1中，分散剂、纳米柔软剂以及脂肪醇的质量比为1：(9～11)：1。
[0013]进一步地，步骤S1中，分散剂、纳米柔软剂以及脂肪醇的质量比为1：10：1。
[0014]进一步地，步骤S1中，将纤维置于功能化处理剂中20min以上，获得表面功能化纤维。
[0015]进一步地，步骤S2的超声过程中：超声时间120min；频率40KHz；功率80W；
[0016]进一步地，步骤S2的光诱导生长过程中：调节pH至2～3，温度维持在40～50℃，以400瓦高压泵灯作为光源进行光诱导生长。
[0017]进一步地，纤维为醋酸纤维。
[0018]光催化剂包括C3N4/Fe3O4、BiOBr/TiO2、Bi2MoO6/rGO中的一种或多种。
[0019]进一步地，C3N4/Fe3O4通过以下制备方法获得：A1、加热三聚氰胺至500～580℃并维持，以获得g
‑
C3N4；并将g
‑
C3N4均匀分散至乙醇的水溶液中，获得g
‑
C3N4悬浮液；A2、将FeSO4·
7H2O和FeCl3溶解于水中，于80℃下搅拌均匀；A3、将步骤A2获得的溶液加入至步骤A1所得g
‑
C3N4悬浮液中，调节PH为碱性，于80℃下搅拌，获得黑色混合物，洗涤、干燥获得C3N4/Fe3O4。
[0020]进一步地，g
‑
C3N4、FeSO4·
7H2O、FeCl3三者的质量比为2∶1.46∶2。
[0021]进一步地，步骤A1中，将三聚氰胺以2.5℃/分钟的加热速率加热至500～580℃并维持，获得黄色产物g
‑
C3N4；进一步地，加热至500～580℃后维持4小时以上。
[0022]进一步地，步骤A1乙醇水溶液中乙醇∶水为1∶1；进一步地，将g
‑
C3N4分散至乙醇水溶液后，超声处理使分散均匀。
[0023]进一步地，步骤A3中使用NaOH水溶液调节PH为10；进一步地，NaOH水溶液摩尔浓度为2mol/L。
[0024]进一步地，步骤A3中，将黑色混合物自然冷却至室温，用去离子水和乙醇交替洗涤多次，完全干燥获得C3N4/Fe3O4。
[0025]进一步地，步骤A3中于80℃下搅拌30min。
[0026]进一步地，BiOBr/TiO2通过以下制备方法获得：B1、将TiO(SO4)2·
5H2O和CO(NH2)2依次溶解在蒸馏水中，磁搅拌，使形成溶液；B2、将步骤B1所得溶液转移至聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中进行水热处理，然后对水热处理所得样品进行洗涤、干燥，获得TiO2粉末；B3、将TiO2粉末均匀分散于水中，获得TiO2悬浮液；B4、将Bi(NO3)3·
5H2O、NaBr溶解于步骤B3所得TiO2悬浮液中，加入乙酸，黑暗中搅拌获得混合物悬浮液；将所述混合物悬浮液进行离心、洗涤、干燥，获得BiOBr/TiO2。
[0027]进一步地，步骤B1中TiO(SO4)2·
5H2O与CO(NH2)2的质量比为2∶1。TiO(SO4)2·
5H2O为0.9～1g，CO(NH2)2为0.45～0.5g，依次溶解于16ml蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种香烟烟气净化材料，其特征在于，包括纤维以及原位生长于纤维上的光催化剂。2.根据权利要求1所述的香烟烟气净化材料，其特征在于，通过以下制备方法获得：S1、将分散剂、纳米柔软剂以及脂肪醇加入到乙醇和水的混合液中，搅拌均匀，使用脂肪酸调节pH为酸性，获得功能化处理剂，将纤维置于功能化处理剂中以获得表面功能化纤维；S2、将表面功能化纤维置于光催化剂前驱液中，通过超声、光诱导生长和/或原位合成使光催化剂负载于纤维上，干燥获得香烟烟气净化材料。3.根据权利要求2所述的香烟烟气净化材料，其特征在于，分散剂、纳米柔软剂以及脂肪醇的质量比为1：(9～11)：1。4.根据权利要求1～3任一项所述的香烟烟气净化材料，其特征在于，纤维为醋酸纤维；和/或，光催化剂包括C3N4/Fe3O4、BiOBr/TiO2、Bi2MoO6/rGO中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的香烟烟气净化材料，其特征在于，C3N4/Fe3O4通过以下制备方法获得：A1、加热三聚氰胺至500～580℃并维持，以获得g
‑
C3N4；并将g
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C3N4均匀分散至乙醇的水溶液中，获得g
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C3N4悬浮液；A2、将FeSO4·
7H2O和FeCl3溶解于水中，于80℃下搅拌均匀；A3、将步骤A2获得的溶液加入至步骤A1所得g
‑
C3N4悬浮液中，调节PH为碱性，于80℃下搅拌，获得黑色混合物，洗涤、干燥获得C3N4/Fe3O4。6.根据权利要求4所述的香烟烟气净化材料，其特征在于，BiOBr/TiO2通过以下制备方法获得：B1、将TiO(SO4)2·
5...

【专利技术属性】
技术研发人员：余飞，张梦龙，刘霄，罗东向，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：