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1、应用纳米贵金属催化材料降低卷烟烟气一氧化碳长沙卷烟厂二OO三年三月,烟气气相有害物质中一氧化碳的含量最大，因而对人体的危害也最大。现已证实，吸烟者冠心病发病率偏高的一个重要因素来自一氧化碳。欧盟成员国形成决议要求2004年市售卷烟产品中必须达到“焦油10mg，烟碱1 mg，一氧化碳10 mg”的要求。国家烟草专卖局十分重视行业的降焦减害工作，这项工作事关烟草行业的前途和发展。因此，研究选择性降低或消除卷烟烟气中的一氧化碳新技术具有十分重要的现实意义。,研究背景,1 卷烟烟气中一氧化碳的来源,烟草组分的热分解，约30 烟草燃烧产生，约36 碳还原CO2生成的，约23,2 降低卷烟烟气中一氧化碳含
2、量的几种主 要方法：,增施钾肥改善烟叶品质使用高通风滤嘴和高透卷烟纸在卷烟配方中加入添加剂采用催化氧化方法,实践表明，采用前三种方法降低卷烟烟气中一氧化碳的量是十分有限的。,3 催化方法降低卷烟烟气一氧化碳的研究进展：,Reynolds公司专利：Pd-Cu/Al2O3催化剂，卷烟烟气中一氧化碳下降25；日本烟草公司专利：负载型Pd-MnO2,Pd-Cu及Pd-Cu-V催化剂；Philips Morris公司专利：MnTi催化剂,室温下可降低一氧化碳15。,综上所述，使用催化方法可有效降低卷烟主流烟气中的一氧化碳含量，但迄今尚未有由这些技术研制的卷烟产品。我们在前人有关研究工作的基础上，首次采用
3、催化方法降低卷烟焦油的同时，选择性降低主流烟气中一氧化碳含量。研制的卷烟产品，焦油量和一氧化碳含量稳定可在10.0毫克/支以内，吸味醇和，口感好。,研究方法,在研究和开发过程中，我们发现催化剂的组成、结构和形貌、载体和助剂、制备方法等对催化剂的性能有重要影响。,4 将催化剂添加滤棒中制成三元复合滤棒 表1中列出了三元复合滤棒制作的样品卷烟的烟气测试分析结果。从表1中可以看出，由催化剂制备的三复合滤棒样品卷烟，同对照样相比，烟气中一氧化碳的量下降了0.7mg和0.9mg，分别为5.6%、6.9%。据此可知，由催化剂制备三复合滤棒这种工艺路线用于降低一氧化碳的效果不显著。,表1 三元复合虑棒试制烟
4、检测结果实验,5、二元复合滤棒在卷烟中的应用 5.1 二元复合滤棒的初步应用 考虑到三元复合虑棒的催化作效果不够显著，制备了二元复合虑棒，对试制的卷烟进行了人工模拟抽吸，结果表明所制备的二元复合滤棒对一氧化碳有明显的消除效果，在复合滤棒（1:1）上一氧化碳的单程消除效果可以达到65%以上；适当增加催化剂的量，比如增加25，则一氧化碳的去除率可以达到85%。,表2 复合滤棒对含有2v/v%一氧化碳混合气体的消除结果,5.2 二元复合滤棒在卷接卷烟中的应用试验 我们使用最佳催化剂制备复合咀棒，试制低焦油、低一氧化碳卷烟，经检测，结果见表3。结果表明，所使用优化的催化剂制备的复合咀棒卷接的样品卷烟质
5、量比较稳定，样品卷烟焦油测定平均值为10.7毫克，烟碱测定平均值为0.91毫克，一氧化碳的测定值平均为10.4毫克取得了比较满意的结果。,表3 低一氧化碳（低焦油）试制烟检测结果（国家质检中心）,5.3 低一氧化碳（低焦油）“白沙（和）牌”卷烟的研制 我们利用该技术生产了“白沙（和）”牌卷烟，检测结果见表4，评吸结果见表5。,表4“白沙（和）”牌卷烟的检测结果（国家质检中心）,表5“白沙（和）”牌卷烟感观质量评价结果,检测结果表明，我们生产的“白沙（和）”卷烟焦油为10.0毫克、烟碱为0.93毫克、一氧化碳为9.1毫克，感观评吸92.5分，达到了研究目的。,5.4 安全性毒理学评价 军事医学科
6、学研究院对我们研制的低一氧化碳（低焦油）白沙（和）”牌卷烟产品进行了小鼠吸烟急性毒性试验、细胞增殖毒性试验和细胞氧化损伤试验，得出一个共同结论：与同品质对照烟比较，“白沙（和）”牌卷烟的危害性明显降低安全性大大提高，且没有带来新的有害物质。,结论（1）将催化剂制成三元复合滤棒，烟气中一氧化碳的量下降了5.6%和6.9%。三元复合滤棒在卷烟中的应用效果不显著。（2）采用优化的催化剂制作二元复合滤棒，卷接的卷烟主流烟气中一氧化碳量可降低45%左右，且重复性较好。,（3）用最优的催化剂研制出白沙“和牌”卷烟产品，经国家烟草质量监督检验中心检测，该产品的焦油量测定值为为10.0毫克/支，烟碱测定值为0.93毫克/支，一氧化碳的测定值为9.1毫克/支，感观评吸分数92.5，取得了比较满意的结果。所研制的白沙“和牌”卷烟在市场试销售后，深受消费者欢迎，吸味醇和，口感好，同时降低了卷烟对人体的危害，具有良好的市场前景。,致谢本研究得到国家烟草专卖局、中科院兰州化学物理研究所、郑州烟草研究院和军事医学科学研究院等单位的领导和专家大力支持与配合，在此一并致谢。！,谢谢！,
