基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及卷煙制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑及其制備方法。一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，該催化劑按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下的組份構(gòu)成：氧化鈷，0.1%～5%，氧化鋁載體，95%～99.9%。本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，該催化劑采用蛋殼型催化劑的制備方法，使活性金屬集中在載體的表面，減少活性金屬的含量，從而降低催化劑在濾嘴中的添加對(duì)卷煙吸味的影響，催化劑生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，且具有一定粒度，提供了一種適合卷煙應(yīng)用的催化劑，制成的復(fù)合濾嘴最高可以選擇性降低卷煙主流煙氣中60%左右的氰化氫釋放量，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及卷煙制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卷煙主流煙氣中的氰化氫(HCN)主要來(lái)自于煙草中的蛋白質(zhì)、氨基酸和硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，特別是甘氨酸、脯氨酸及氨基二羧酸的熱解。氰化氫(HCN)是一種劇毒物質(zhì)，氰基(C『)在人體內(nèi)容易與細(xì)胞線粒體內(nèi)的氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的Fe3+結(jié)合，從而阻止Fe3+的還原，抑制細(xì)胞色素氧化酶，使細(xì)胞組織不能利用氧，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)窒息性缺氧。Hoffmann將其列入卷煙主流煙氣有害成分的名單中。因此降低卷煙主流煙氣中的氰化氫已成為卷煙減害降焦的重要內(nèi)容。
[0003]對(duì)于卷煙主流煙氣中氰化氫的消除，綜合考慮卷煙主流煙氣的特點(diǎn)(成分復(fù)雜，氣體溫度僅為50 °C)和技術(shù)實(shí)施的難易程度(可對(duì)煙葉、卷煙紙和濾嘴等卷煙主要組成部分進(jìn)行修飾或處理)，研究和開(kāi)發(fā)高效的吸附劑，并將其添加到濾嘴中，以選擇性降低卷煙主流煙氣中的氰化氫是最有效可行的途徑。目前，研究發(fā)現(xiàn)活性炭、金屬氧化物、負(fù)載金屬鹽、中藥材、離子交換樹脂、多孔材料等對(duì)氰化氫均有較好的吸附性能，其中應(yīng)用最廣泛的濾嘴添加劑是活性炭。例如，中國(guó)專利CN201010567352.7公開(kāi)了一種以負(fù)載硅酸鉀或硅酸鈉的活性炭為載體，通過(guò)在其表面粘結(jié)氧化鎂制得一種卷煙濾嘴添加劑，當(dāng)添加量為30mg/支時(shí)，可選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的30%。中國(guó)專利CN201110025677.7公開(kāi)了一種活性炭負(fù)載植物生物堿的新材料，添加于卷煙濾棒中能夠降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量25%以上。雖然活性炭材料能有效降低卷煙主流煙氣的氰化氫釋放量，但是活性炭對(duì)主流煙氣中的大部分氣相化合物同樣具有較強(qiáng)的吸附，使得活性炭材料對(duì)卷煙吸味的影響很大，這大大限制了活性炭材料的應(yīng)用。
[0004]因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝，制備一類對(duì)卷煙主流煙氣中氰化氫具有穩(wěn)定的、高效的選擇性吸附材料，使得在降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的同時(shí)能夠較好的保持卷煙原有吸味，具有重要的研究意義和巨大的市場(chǎng)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，該催化劑的制備工藝簡(jiǎn)單，且具有一定粒度，能夠很好地滿足復(fù)合濾嘴生產(chǎn)工藝的要求，而且可直接進(jìn)行放大生產(chǎn)，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述催化劑的制備方法，考慮到催化劑對(duì)卷煙吸味的影響，本發(fā)明采用蛋殼型催化劑的制備方法，使活性金屬集中在載體的表面，減少活性金屬的含量，從而降低催化劑在濾嘴中的添加對(duì)對(duì)卷煙吸味的影響。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的第一個(gè)目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，該催化劑按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下的組份構(gòu)成:
【權(quán)利要求】
1.一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，其特征在于該催化劑按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下的組份構(gòu)成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，其特征在于該催化劑按質(zhì)量百分比計(jì)，由以下的組份構(gòu)成:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，其特征在于:氧化鋁載體為L(zhǎng)a改性的氧化鋁，其中La的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑，其特征在于:氧化鋁載體的粒度為40-80目。
5.一種制備權(quán)利要求1或2所述的一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑的方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 1)氧化鋁載體的預(yù)處理:將氧化鋁載體在100-200攝氏度下干燥6~24小時(shí)，浸潰預(yù)定量的NH4F水溶液，然后經(jīng)100-150攝氏度下干燥6~24小時(shí)，最后在400-600攝氏度下焙燒8小時(shí)，得到預(yù)處理的氧化鋁載體，備用； 2)采用等體積浸潰法，將鈷鹽配制成相應(yīng)的水溶液，然后將步驟I)得到的氧化鋁載體加入到該溶液中，在50-150攝氏度下干燥12~48小時(shí)，得到催化劑前驅(qū)體； 3)在空氣氣氛的保護(hù)下，將催化劑前驅(qū)體在400-600攝氏度下焙燒2飛小時(shí)，得到所述的催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氧化鈷的選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的催化劑的制備方法，其特征在于:鈷鹽為氯化鹽、硝酸鹽或硫酸鹽。
7.一種選擇性降低卷煙主流煙氣中氰化氫釋放量的卷煙，其特征在于:卷煙的過(guò)濾嘴濾芯中加入權(quán)利要求1所述的催化劑。
【文檔編號(hào)】A24D3/16GK103721716SQ201410020201
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】周國(guó)俊, 沈凱, 郭楊龍, 儲(chǔ)國(guó)海, 夏俊, 夏倩, 徐建, 肖衛(wèi)強(qiáng), 劉金莉, 戴路, 胡安福, 詹望成, 俎健 申請(qǐng)人:浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司