梁 淼，李瑞麗，程傳玲，李 曉，王建民

(鄭州輕工業(yè)學(xué)院 煙草科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

降低卷煙煙氣有害成分的濾嘴用納米材料研究進(jìn)展

梁 淼，李瑞麗，程傳玲，李 曉，王建民*

(鄭州輕工業(yè)學(xué)院 煙草科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

納米材料的快速發(fā)展為卷煙減害技術(shù)提供了前所未有的機(jī)遇，按照濾嘴添加納米材料的種類，綜述了現(xiàn)階段主要的幾類納米材料(碳基納米材料、貴金屬納米材料、氧化物納米材料、納米礦物材料)在降低卷煙煙氣有害成分方面的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，并探討了納米材料在卷煙濾嘴減害應(yīng)用方面的發(fā)展方向。

煙草； 納米材料； 卷煙濾嘴； 卷煙煙氣； 減害降焦

吸煙與健康問題已引起世界范圍的普遍關(guān)注，降低卷煙煙氣中有害化合物釋放量一直是人們致力于解決的問題[1]。濾嘴，尤其是應(yīng)用了添加劑的特殊濾嘴，已成為卷煙減害的重要技術(shù)手段之一，目前文獻(xiàn)報(bào)道常見的濾嘴添加劑有生物材料[2-3]、高分子材料[4]、納米材料[5]等多種類型。其中，納米材料是指尺寸在1～100 nm的超微粒子或其組裝結(jié)構(gòu)，被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的新材料。與常規(guī)尺寸材料相比，納米材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能，在卷煙減害領(lǐng)域也表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

近年來，濾嘴用納米材料的研發(fā)及應(yīng)用吸引了許多科研工作者的興趣。用于濾嘴添加的納米材料涵蓋兩方面的內(nèi)容：一是指粒徑尺寸處于納米級別的材料；二是具有納米級尺寸孔道的材料。利用納米材料進(jìn)行卷煙減害降焦研究也取得了一些階段性成果，根據(jù)大多研究報(bào)道，可將納米材料在濾嘴中的添加方式歸納為2種，一種是以“三明治”方式夾入濾棒內(nèi)，另一種是以顆粒形式與濾棒材料復(fù)合，兩者均可利用納米材料優(yōu)良的吸附或催化性能，有效降低卷煙煙氣中一種或多種關(guān)鍵有害成分，實(shí)現(xiàn)卷煙減害降焦。綜述了不同種類納米材料(碳基納米材料、貴金屬納米材料、氧化物納米材料、納米礦物材料)在卷煙濾嘴中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，并對納米材料在濾嘴中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，以期為進(jìn)一步降低卷煙煙氣關(guān)鍵有害成分提供參考。

1 不同種類納米材料在卷煙濾嘴中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

1.1 碳基納米材料

炭材料(活性炭)是國內(nèi)外煙草業(yè)研究最早、應(yīng)用最為普遍的濾嘴添加劑，活性炭可通過其微孔結(jié)構(gòu)表面冷凝的物理吸附及表面化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)吸附作用實(shí)現(xiàn)對卷煙煙氣的過濾；另外納米尺度的碳材料具有比表面積大、反應(yīng)活性位點(diǎn)多的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值，在降低卷煙煙氣有害成分方面具有顯著的應(yīng)用效果。

碳納米管是一種新型一維納米材料，自1991年被發(fā)現(xiàn)以來便成為許多學(xué)科的研究熱點(diǎn)，碳納米管因具有中空的孔腔結(jié)構(gòu)、密度低、孔隙率高的特點(diǎn)而具有超常的吸附性能。Chen等[6]以丙烯為原料，采用高溫催化裂解法制備了孔徑介于3～40 nm的碳納米管材料，將其添加于濾棒中可有效降低主流煙氣中的焦油和煙堿釋放量，高倍透射電子顯微鏡分析結(jié)果表明，具有納米中空結(jié)構(gòu)的碳納米管通過毛細(xì)管冷凝作用截留了煙氣中的有害成分。楊宇銘等[7]證實(shí)，添加碳納米管的醋酸纖維濾棒對主流煙氣中酚類化合物(苯酚、苯二酚及甲酚等)具有顯著的吸附效果，且碳納米管表面的酸化處理可進(jìn)一步提高其吸附性能。這種較強(qiáng)的吸附能力可能是由于碳納米管表面與酚類分子中苯環(huán)間的π-π共軛相互作用引起的。此外，酸化處理的碳納米管上羧基與酚類分子羥基間的氫鍵作用也有助于煙氣中酚類物質(zhì)的去除。

另外，通過對碳納米管進(jìn)行修飾或復(fù)合處理，可提高其選擇性去除有害成分的性能。張東海等[8]采用過渡金屬(鐵、鈷、鎳)修飾碳納米管，將其以“三明治”方式添加于濾棒中構(gòu)建夾心型復(fù)合濾嘴，結(jié)合過渡金屬離子與CN-的配位作用，可增強(qiáng)其對卷煙煙氣中氫氰酸的吸附效果；其中鐵離子與CN-間配位作用力較強(qiáng)，因此鐵修飾碳納米管的應(yīng)用效果最佳，經(jīng)過添加工藝優(yōu)化能夠使煙氣中的氫氰酸釋放量降低32%。周順等[9]以聚丙烯、三氧化二鎳和蒙脫土為原料，通過催化燃燒法制備出碳納米管復(fù)合物，該碳納米管基復(fù)合材料具有介孔和大孔結(jié)構(gòu)，比表面積達(dá)203.3 m2/g，總孔容量為0.61 cm3/g，對主流煙氣中苯酚選擇性降低率達(dá)到24.3%；通過蒙脫土的復(fù)合增大了總孔容量，增加了復(fù)合材料中可結(jié)合酚類化合物的化學(xué)官能團(tuán)含量，碳納米管復(fù)合材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)特性決定了其對于主流煙氣中酚類優(yōu)異的物理化學(xué)吸附作用。除了管狀的碳納米結(jié)構(gòu)，添加中空籠形碳納米材料的濾棒在卷煙減害方面同樣應(yīng)用效果顯著，Li等[10]合成制備了碳納米籠材料，以5 mg/支的量添加于卷煙濾棒中，對卷煙主流煙氣中酚類化合物、氨和總粒相物具有優(yōu)良的吸附效果。

石墨烯是由碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的碳質(zhì)材料，自從2004年在實(shí)驗(yàn)室中被成功剝離以來被廣泛關(guān)注，其潛在應(yīng)用被認(rèn)為幾乎可涵蓋材料科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域[11]。將石墨烯及其復(fù)合材料用于卷煙減害降焦方面的研究仍處于起步階段，盛金等[12]將氧化石墨烯改性炭纖維復(fù)合材料用作濾嘴添加劑，研究表明，經(jīng)氧化石墨烯修飾后，卷煙煙氣中苯酚、氰化氫和醛酮類釋放量均較只添加炭纖維的低，尤其是主流煙氣中苯酚和巴豆醛釋放量的降幅分別達(dá)26.7%和33.1%，這種對共軛分子和極性分子較強(qiáng)的特異性吸附能力主要?dú)w功于氧化石墨烯獨(dú)特的π鍵共軛吸附效應(yīng)及豐富的活性位點(diǎn)數(shù)量。該方法所用納米材料質(zhì)量少且效果明顯，為氧化石墨烯二維碳基納米材料在卷煙減害降焦的深入應(yīng)用提供了思路。

1.2 貴金屬納米材料

CO是卷煙抽吸過程中由煙草組分燃燒及熱裂解產(chǎn)生的、主要存在于卷煙煙氣氣相物中對人體有害的典型物質(zhì)[13]，研究降低卷煙煙氣中CO釋放量的途徑是實(shí)現(xiàn)卷煙減害的重要內(nèi)容之一。目前，文獻(xiàn)報(bào)道的降低或者去除煙氣中CO的方法主要包括濾嘴通風(fēng)技術(shù)[14]、采用添加吸附劑的特殊濾嘴[15]、向煙絲中加入高溫氧化CO的催化劑[16]等，除此之外，利用貴金屬納米催化劑具有的常溫催化氧化CO性能，開發(fā)具有降低CO釋放量的催化劑濾嘴成為近來關(guān)注的熱點(diǎn)。

1.3 氧化物納米材料

氧化物納米材料也是卷煙濾嘴減害添加劑的重點(diǎn)研究對象之一。張悠金等[21]采用干法和濕法分別將納米Al2O3、SiO2、TiO2加入到卷煙煙絲和濾嘴中，分析煙氣粒相物中焦油和尼古丁的釋放量，結(jié)果表明，納米材料干法加入濾棒中時(shí)降低煙氣中焦油和尼古丁釋放量效果最為顯著，且降低程度隨納米材料用量增加而升高，如對于Al2O3納米材料，2.0～10.0 mg/支的添加量可使焦油釋放量降低4.20%～45.33%。另外，也有報(bào)道顯示，添加SiO2納米粒子的三元復(fù)合濾棒對卷煙煙氣總粒相物具有優(yōu)良的過濾效果，可有效減少煙氣中焦油釋放量，降低卷煙的危害[22]。此外，以廉價(jià)的TiO2為原料可制備出結(jié)構(gòu)形貌各異、應(yīng)用范圍廣泛的鈦酸鹽納米材料，將該類材料用作減害濾嘴添加劑也是煙草科技工作者近年來的關(guān)注熱點(diǎn)。鄧其馨等[23-25]通過水熱法可控制備了片狀和管狀鈦酸鹽納米材料，其中納米片厚度為2～3 nm，納米管內(nèi)徑約為5 nm，以20 mg/支的用量將其分別添加進(jìn)濾嘴中部，制成三明治式復(fù)合濾嘴；卷煙抽吸結(jié)果表明，弱酸性的鈦酸鹽納米材料可通過化學(xué)吸附作用結(jié)合煙氣中的堿性成分，另外結(jié)合納米材料的物理吸附作用，可顯著降低主流煙氣中的氨、苯酚、氫氰酸和巴豆醛等有害成分釋放量，尤其是管狀納米材料可使其分別降低67.53%、60.81%、23.52%和27.56%。

選擇性降低卷煙煙氣焦油中的有害成分含量對于提高卷煙的吸食安全性意義重大。為實(shí)現(xiàn)卷煙焦油中關(guān)鍵有害成分的選擇性去除，馮守愛等[26]在卷煙濾棒中添加2 mg納米SiO2，利用其豐富的微孔結(jié)構(gòu)可選擇性降低主流煙氣焦油中對人體危害較大的巴豆醛、苯并[α]芘和苯酚。為進(jìn)一步研究納米SiO2表面性質(zhì)對選擇性降低卷煙煙氣中主要有害成分的影響規(guī)律，馮守愛等[27]采用三甲基氯硅烷對親水性納米SiO2進(jìn)行表面疏水改性，將改性后疏水納米SiO2添加入濾嘴中，可選擇性降低煙氣中13.1%的苯酚和8.4%的巴豆醛，而濾嘴中添加未改性的親水性納米SiO2后，煙氣中的苯酚和巴豆醛則無明顯降低，該結(jié)果表明，疏水表面有助于降低煙氣中弱極性或非極性有害物的含量，為選擇性降低煙氣有害成分提供了參考。此外，馮守愛等[28]還研究了具有不同微結(jié)構(gòu)的介孔氧化鋁對主流煙氣中醛酮類化合物的選擇性去除效應(yīng)，結(jié)果表明，介孔氧化鋁可利用靜電引力作用優(yōu)先吸附極性物質(zhì)及低熔沸點(diǎn)的低分子醛酮類化合物，且對煙氣中焦油和煙堿含量影響不大，有利于卷煙香氣的保持。

Deng等[29]以TiO2為原料合成了直徑為10～20 nm、長度在微米級別相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鈦酸鹽納米線，其表面具有大量的H+，將其用作濾嘴添加劑時(shí)，可利用H+與煙草特有亞硝胺(TSNA)分子中呈負(fù)電性的N-NO官能團(tuán)間靜電相互作用力吸附亞硝胺，從而在不影響卷煙吸味的前提下選擇性去除亞硝胺。童保云等[30]報(bào)道了一種可選擇性降低卷煙煙氣中HCN和苯酚的金屬摻雜氧化物納米復(fù)合材料，將其以11.6 mg/支的用量添加進(jìn)濾嘴，主流煙氣中HCN和苯酚的選擇性降低率均可達(dá)22%以上，且對感官質(zhì)量影響較小。

1.4 納米礦物材料

納米礦物材料是指通過特定的制備技術(shù)由礦物(主要是非金屬礦物)制成的具有納米結(jié)構(gòu)特征(納米尺寸孔徑、納米層間距等)及特殊物理化學(xué)性能的新材料[31]。目前，研究較多的濾嘴添加納米礦物材料主要是硅鋁酸鹽類，如沸石、蒙脫石、海泡石、麥飯石、凹凸棒等[32-33]，這些呈現(xiàn)納米微結(jié)構(gòu)的礦物材料比表面積和吸附容量大、孔道尺寸及表面化學(xué)性質(zhì)可調(diào)控，還可作為金屬離子等活性組分的載體，在卷煙煙氣減害中應(yīng)用前景廣闊。沸石以其優(yōu)良的離子交換性能和分子篩功能早在1996年便被用于煙草減害，Meier等[34]報(bào)道了煙絲中添加沸石的香煙，利用沸石的催化裂解作用可降低卷煙煙氣中致癌物。前人系統(tǒng)研究了煙絲中添加的微孔沸石Y、ZSM-5和NaA等分子篩材料對于卷煙煙氣中多環(huán)芳烴及亞硝胺的選擇性去除性能及機(jī)制[35-37]。

近年來，將納米礦物材料作為濾嘴添加劑進(jìn)行卷煙減害性能研究也取得了顯著進(jìn)展。Gao等[38]制備了纖維狀的硅酸鈣沸石材料CAS-1，利用物理吸附及鈣離子與N-亞硝基間的親和作用力，能夠顯著降低煙氣中的亞硝胺，根據(jù)CAS-1在濾嘴中添加量的不同(10～30 mg/支)可使亞硝胺釋放量降低30%～60%。李紹民等[39]利用沸石分子篩的選擇性吸附原理，首次研制出了適用于煙草工業(yè)的改性Y型分子篩和二元分子篩復(fù)合濾棒，并優(yōu)化了分子篩的添加工藝參數(shù)和生產(chǎn)條件，卷煙減害試驗(yàn)表明，該二元分子篩復(fù)合濾棒可在保持卷煙感官質(zhì)量基本不變的前提下，顯著降低煙氣中焦油量，且對苯系物、稠環(huán)芳烴、酚類成分和亞硝胺具有一定的選擇性過濾效果。胡有持等[40]采用銅離子取代鈉離子對NaY分子篩進(jìn)行改性，進(jìn)一步提高了NaY分子篩的選擇性吸附煙氣有害成分的能力。

其他硅鋁酸鹽類濾嘴添加劑也是煙草科技工作者研究的熱點(diǎn)，如蒙脫石-醋酸纖維絲束二元復(fù)合濾嘴可使卷煙煙氣中焦油量降低21%；另有研究表明，添加了蒙脫石的復(fù)合濾嘴還可降低煙氣中的自由基含量[41-42]。董有等[43]研制的海泡石-醋纖絲束二元復(fù)合濾嘴對煙氣中有害成分具有明顯的選擇性吸附作用，對強(qiáng)極性有毒腈類物質(zhì)吸附量高，而較少吸附具有香味的呋喃類非極性物質(zhì)，可使焦油量降低19%，同時(shí)基本保持吸味風(fēng)格不變；最近關(guān)于添加海泡石濾嘴的研究進(jìn)一步表明，海泡石對于主流煙氣中低分子醛酮類化合物也有較好的吸附去除作用[44]。另外，李東亮等[45]將3%的凹凸棒石懸濁液施加到醋酸纖維絲束上，制成合格的濾棒樣品，利用凹凸棒石鏈層單元與孔道相間排列的獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)性能，可選擇性去除卷煙煙氣中CO及其他大分子極性物質(zhì)，而對卷煙香味一類的非極性化合物吸附較少，從而保持卷煙原有的吸味風(fēng)格。綜上，利用硅鋁酸鹽類無機(jī)礦物納米材料選擇性吸附煙氣中有害成分也是卷煙減害的重要研究方向之一。

2 小結(jié)與展望

綜上所述，納米技術(shù)的蓬勃發(fā)展為卷煙減害研究帶來了新的機(jī)遇，濾嘴添加新型納米材料對于降低卷煙主流煙氣有害成分具有顯著作用，隨著卷煙技術(shù)的進(jìn)步和對納米材料的深入研究，濾嘴用納米添加劑研究將為卷煙減害提供更重要的技術(shù)支持。

然而也應(yīng)注意到，已報(bào)道的多數(shù)納米材料僅能夠通過吸附或催化作用中的一種達(dá)到減害的目的。隨著各國政府越來越嚴(yán)格地限制卷煙的生產(chǎn)，以及消費(fèi)者對吸煙影響健康的日益關(guān)注，僅憑納米材料吸附或催化機(jī)制作用對卷煙進(jìn)行減害處理已難以滿足市場發(fā)展的需求，因此，開發(fā)集多種減害機(jī)制于一體的多功能納米復(fù)合材料將是煙草行業(yè)未來發(fā)展的方向。另外，濾嘴納米添加劑的使用會不同程度地引起香/吸味的變化，為此，納米添加劑的研發(fā)必須顧及煙氣感官質(zhì)量的保持或提高。再次，雖然濾嘴納米添加劑研究報(bào)道較多，但實(shí)際用于卷煙工業(yè)生產(chǎn)的不多，原因是多方面的，如納米材料的安全性問題、成本效應(yīng)、應(yīng)用工藝實(shí)現(xiàn)的難易程度等都需要進(jìn)一步研究和評估。

[1] 王彥亭,謝劍平,張虹,等.降低卷煙煙氣中有害成分的技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國煙草學(xué)報(bào),2003,9(3):3-9.

[2] Tian B Z,Chen P,Chen J,etal.Blocking and filtering effect ofBombyxmorisilkworm silk fiber filter tips against mainstream smoke of cigarettes[J].Materials & Design,2009,30(6):2289-2294.

[3] Lodovici M,Akpan V,Caldini S,etal.DNA solution(R) in cigarette filters reduces polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH) levels in mainstream tobacco smoke[J].Food and Chemical Toxicology,2007,45(9):1752-1756.

[4] 程占剛,陳義坤,張楚安,等.一種可選擇性降低苯并[α]芘的濾嘴吸附劑[J].煙草科技,2007(11):17-20.

[5] 易錦滿,文俊,楊慶.納米材料在卷煙工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].煙草科技,2007(2):8-10.

[6] Chen Z G,Zhang L S,Tang Y W,etal.Adsorption of ni-cotine and tar from the mainstream smoke of cigarettes by oxidized carbon nanotubes[J].Applied Surface Science,2006,252(8):2933-2937.

[7] 楊宇銘,黃杰娟,張紅玉,等.碳納米管吸附卷煙煙氣中主要酚類化合物的應(yīng)用研究[J].甘肅科技縱橫,2012,41(4):59-61,118.

[8] 張東海,岳勇,許鍇霖,等.過渡金屬修飾的碳納米管降低煙氣中氫氰酸[J].廣州化工,2013,41(23):66-68.

[9] 周順,寧敏,張亞平,等.碳納米管復(fù)合物的制備及其在選擇性去除煙氣酚類化合物中的應(yīng)用[J].煙草科技,2014(7):30-36.

[10] Li G D,Yu H X,Xu L Q,etal.General synthesis of carbon nanocages and their adsorption of toxic compounds from cigarette smoke[J].Nanoscale,2011,3(8):3251-3257.

[11] 陳冠雄,談紫琪,趙元,等.面向能源領(lǐng)域的石墨烯研究[J].中國科學(xué):化學(xué),2013,43(6):704-715.

[12] 盛金,莊亞東,朱懷遠(yuǎn),等.氧化石墨烯改性活性炭纖維濾除卷煙主流煙氣的釋放物[J].分析測試學(xué)報(bào),2013,32(7):851-855.

[13] 謝蘭英,鐘科軍,劉琪,等.卷煙煙氣CO及其降低去除研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2006,29(9):109-111,121.

[14] 王理珉,張強(qiáng),孫力,等.濾嘴通風(fēng)對卷煙煙氣量的影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(10):5108-5109.

[15] 張志玲.殼聚糖基金屬配合物對CO的吸附性能及其在卷煙中的應(yīng)用研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[16] 謝蘭英,劉淇,吳名劍,等.納米催化材料降低卷煙煙氣一氧化碳實(shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代化工,2007,27(S2):231-233.

[17] 呂功煊,聶聰,趙明月,等.應(yīng)用含納米貴金屬催化材料降低卷煙煙氣中CO技術(shù)研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),2003,9(3):20-29.

[18] 劉楠,唐綱嶺,陳再根,等.基于病毒模板的一維納米金材料對卷煙煙氣中CO的影響研究[J].功能材料,2010,41(S3):425-427,431.

[19] 劉楠,唐綱嶺,陳再根,等.基于煙草花葉病毒模板高密度納米金的制備及其對卷煙煙氣CO的影響[J].煙草科技,2012(8):66-69.

[20] El-Shall M S,Deevi S.Palladium-containing nanoscale catalysts:US8020567[P].2011-09-20.

[21] 張悠金,楊俊,李婉,等.納米材料降低卷煙煙氣粒相有害成分的研究[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2001,13(6):709-711.

[22] 朱網(wǎng)云.添加納米二氧化硅的煙用復(fù)合過濾嘴棒:CN201310045133.6[P].2013-04-24.

[23] 鄧其馨,黃朝章,白雪平,等.鈦酸鹽納米片的制備及其性能研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(6):3578-3579.

[24] Deng Q X,Huang C Z,Xie W,etal.Significant reduction of harmful compounds in tobacco smoke by the use of titanate nanosheets and nanotubes[J].Chemical Communications,2011,47(21):6153-6155.

[25] 鄧其馨,黃朝章,張建平,等.鈦酸鹽納米管降低卷煙煙氣有害成分[J].煙草科技,2013(8):37-39,57.

[26] 馮守愛,陳志燕,胡志忠,等.納米SiO2選擇性吸附卷煙主流煙氣中有害成分的研究[J].材料導(dǎo)報(bào),2011,25(S2):44-46.

[27] 馮守愛,黃泰松,鄒克興,等.疏水納米SiO2選擇性降低卷煙煙氣有害成分含量[J].煙草科技,2011(10):49-53.

[28] 馮守愛,黃泰松,鄒克興,等.介孔氧化鋁選擇性吸附煙氣中低分子醛酮化合物的研究[J].功能材料,2013,44(S1):63-66.

[29] Deng Q X,Huang C Z,Zhang J P,etal.Selectively reduction of tobacco specific nitrosamines in cigarette smoke by use of nanostructural titanates[J].Nanoscale,2013,5(12):5519-5523.

[30] 童保云,陳開波,李村,等.金屬摻雜多孔氧化物選擇性降低卷煙煙氣HCN和苯酚研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),2014,20(1):9-14.

[31] 劉曙光.納米礦物材料研究進(jìn)展[J].中國礦業(yè),2006,15(11):88-90.

[32] 吳敏,李勝榮.礦物材料應(yīng)用于香煙過濾嘴降害的研究現(xiàn)狀與展望[J].巖石礦物學(xué)雜志,2007,26(2):171-176.

[33] 劉立全,李維娜,王月俠,等.特殊濾嘴研究進(jìn)展[J].煙草科技,2004(3):17-24.

[34] Meier W,Wild J,Scanlan F.Smoker’s article:EP0740907A1[P].1996-11-06.

[35] 周仕祿,呂健,徐海濤,等.微孔沸石對卷煙煙氣中多環(huán)芳烴去除的機(jī)理研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),2008,14(5):1-6.

[36] 朱建華,徐楊,王英,等.沸石分子篩吸附和催化降解亞硝胺[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào),2004,20(S1):946-952.

[37] Li Y Y,Wan M M,Zhu J H.Cleaning carcinogenic nitrosamines with zeolites[J].Environmental Chemistry Letters,2014,12(1):139-152.

[38] Gao L,Cao Y,Zhou S L,etal.Eliminating carcinogenic pollutants in environment:Reducing the tobacco specific nitrosamines level of smoke by zeolite-like calcosilicate[J].Journal of Hazardous Materials,2009,169(1/3):1034-1039.

[39] 李紹民,胡有持,趙明月,等.利用改性Y型分子篩降低卷煙煙氣中的有害成分[J].中國煙草學(xué)報(bào),2003,9(3):30-41.

[40] 胡有持,趙明月,李紹民,等.利用新型NaY分子篩降低卷煙煙氣中的有害成分[C]//中國煙草學(xué)會.中國煙草學(xué)會第四屆理事會第三次會議暨2002年學(xué)術(shù)年會會刊.北京:[出版者不詳],2002.

[41] 閆景輝,于薇,惠博然,等.蒙脫石對卷煙煙霧中自由基清除作用的研究[J].化學(xué)通報(bào),1998(11):40-42.

[42] 惠博然,陶永吉,杜清.蒙脫石卷煙過濾材料的研制[J].長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào),1995,18(2):27-31.

[43] 董有,馮進(jìn)城.豫西南海泡石卷煙過濾嘴的實(shí)驗(yàn)[J].煙草科技,1993(2):8-11.

[44] 謝山嶺,朱瑞芝,任卓英,等.海泡石與殼聚糖吸附卷煙主流煙氣中低分子醛酮的對比應(yīng)用研究[J].精細(xì)化工中間體,2009,39(4):57-60.

[45] 李東亮,王玉堂,樊杰,等.凹凸棒石吸附劑在卷煙濾嘴中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)[J].煙草科技,2003(4):6-8.

Progress on Nanomaterials Applied in Filter for Reducing Harmful Components in Cigarette Smoke

LIANG Miao,LI Ruili,CHENG Chuanling,LI Xiao,WANG Jianmin*

(School of Tobacco Science and Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450001,China)

The rapid development of nanomaterials science and technology provides great opportunities for the removal of harmful components in cigarette smoke.This paper summarized the researches on the harm reduction nanomaterials that were applied in cigarette filter according to the types of nanomaterials,namely carbon based nanomaterial,noble metal nanomaterial,oxide nanomaterial and mineral nanomaterial.Meanwhile,the development direction of nanomaterials practical application in cigarette filter was also discussed briefly.

tobacco; nanomaterials; cigarette filter; cigarette smoke; reduction of tar and harm

2015-10-19

鄭州輕工業(yè)學(xué)院博士科研基金項(xiàng)目(2014BSJJ067)

梁 淼(1987-)，男，河南南陽人，講師，博士，主要從事卷煙減害材料及工藝研究。 E-mail:liangmiao@zzuli.edu.cn

*通訊作者：王建民(1963-)，男，河南安陽人，教授，碩士，主要從事煙草加工技術(shù)研究。E-mail:wjm63@163.com

TS426；TQ047.1

A

1004-3268(2016)03-0009-05