配位法降低卷烟烟气CO含量和稳定吡啶类烟用香料物质的研究

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自Wlerner提出配位学说以来,配位化学在与其他相关学科联系、融合和交叉过程中迅速地发展起来,配位法也越来越广泛地应用于农业、工业、医药、国防和航天等各个领域中。本文从降低卷烟烟气中CO的含量和稳定吡啶类烟用香料物质两个方面出发,将配位法应用于卷烟工业中,使卷烟的品质得到改善。主要研究成果如下:(1)在降低卷烟烟气中CO含量的研究中,根据金属离子对CO的配位吸附机理,选用氯化亚铜负载型分子筛来降低卷烟烟气中的CO含量,采用包覆改性的方法来提高氯化亚铜的抗氧化性能,同时从包覆剂的种类、用量、包覆温度和时间等条件探索改性氯化亚铜的抗氧化性能的变化。用红外光谱法、热重分析和粉末X射线衍射分析进行了表征,初步研究了包覆剂对氯化亚铜表面改性的效果及可能的机理。实验结果确定了硫脲为最佳的有机包覆剂和包覆剂用量6%、包覆温度50。C、时间8h是最优的包覆条件,同时表征结果表明包覆过程可能发生了键合作用。(2)从比表面积、微孔尺寸、稳定性等几个方面,比较了NaY分子筛、活性氧化铝和粉状活性炭等载体材料后,选取NaY分子筛作为负载体系。通过离子交换改性,制得NH4Y型分子筛。研究了吸附体系组成配比、焙烧温度、焙烧时间对CO吸附性能的影响,同时从比表面积、粉末X射线衍射测试和CO静态吸附量测试分析了改性CuCl的负载对NH4Y型分子筛结构的影响。确定了每g分子筛上负载量0.5g、温度320℃、时间8h为CuCl负载型吸附剂的最佳制备条件,同时分析结果表明了改性CuCl的负载过程发生的是分子水平的分散以及可能的固态离子交换。(3)利用吡啶类物质(含烟碱)与锌离子的相互作用,成功制备出配合物1-4,并用红外光谱、热重分析、X-射线单晶衍射和静态顶空-GC-MS对这四种配合物分别进行了表征,同时用顶空固相微萃取-GC-MS测试分析法对四种配合物的卷烟加香效果进行了研究。实验结果表明:这四种配合物在常温下稳定,基本上不会挥发出配体香料物质,卷烟抽吸时又能释放出原有的配体香料物质到卷烟的烟气中,这也说明将配合物作为潜香物质,代替配体香料加入到卷烟中能改善卷烟的香气品质。
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