薛 云，劉 鴻，龍章德，吳 彥，嚴(yán) 俊，白家峰，黃江鋒，韋 康，蘭柳妮，胡志忠，楊龍彥

(廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心，廣西 南寧 530001)

1 引言

吸煙有害健康，隨著煙草管制的不斷推進(jìn)，煙草行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)在不斷加大，對中式卷煙減害工作也提出了更高的要求。謝劍平等人[1-2]研究結(jié)果表明，HCN 是對卷煙主流煙氣危害性影響最大的7 種代表性有害成分之一。目前制備了多種功能化的吸附材料，對傳統(tǒng)卷煙的減害也有一定成效，本文綜述了不同種類吸附材料降低卷煙主流煙氣中氰化氫的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，并對未來的減害材料的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，以期為進(jìn)一步降低卷煙主流煙氣中氰化氫提供參考。

2 不同種類材料降低氰化氫的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

2.1 活性炭材料

沈凱[3]等人采用浸漬法制備活性炭負(fù)載過渡金屬吸附劑，通過材料篩選工藝優(yōu)化，得到以質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的Cu 為吸附劑時效果最佳，將制備的吸附劑以二元復(fù)合濾棒添加到卷煙濾嘴中，卷煙主流煙氣中HCN 釋放量明顯降低，降低量可達(dá)71.7%，其穩(wěn)定性也非常好，室溫儲藏8 個月，吸附氰化氫的效果與新鮮吸附劑無異。郭小義[4]等以氧化鎂為活性成分，以負(fù)載硅酸鹽的活性炭為載體，利用表面粘結(jié)的方式制備了對吸附氰化氫有明顯效果的濾棒添加劑，將其添加到濾嘴中發(fā)現(xiàn)，一支卷煙濾棒添加30mg時，煙氣主流煙氣中氰化氫可降低30%。

2.2 金屬離子功能化材料

朱靜[5]等人利用離子交換法對Amberlite IRC748樹脂進(jìn)行功能化修飾，采用卷煙添加劑減害性能模擬裝置發(fā)現(xiàn)，利用Cu2+修飾樹脂后，對煙氣中 HCN 的降低效果非常明顯，吸附量可高達(dá)40% 。孫學(xué)輝[6]等人制備了具有比表面積大和孔體積高的有序介孔材料Zn2+/c-EPDMS/MCM-41，其具有二維六方結(jié)構(gòu)，在 200 ℃以下均有良好的熱穩(wěn)定性，以每支卷煙添加20 mg Zn2+/c-EPDMS/MCM-41制成二元復(fù)合濾棒應(yīng)用在卷煙中，卷煙主流煙氣中HCN 釋放量明顯降低，降低量可達(dá)31.72%。

2.3 胺基功能化材料

周宛虹[7]等人制備了一種具有介孔結(jié)構(gòu)胺基功能化的(MCM-41-NH2)二氧化硅材料，相比沒有胺基功能材料的MCM-41，MCM-41-NH2的孔徑和比表面積下降了50%，將MCM-41-NH2制成復(fù)合濾棒應(yīng)用在卷煙中，卷煙主流煙氣HCN的選擇性降低達(dá)到25.7 %。張展[8]等人利用賴氨酸作為原料，制備了[Ch][Lys]離子液體并進(jìn)行了SiO2固載，制備得到[Ch][Lys]/SiO2顆粒材料，以每支卷煙添加0.08mmol [Ch][Lys]/SiO2制成二元復(fù)合濾棒應(yīng)用在卷煙中，卷煙主流煙氣中HCN 釋放量明顯降低，降低量可達(dá)28%。

2.4 堿性功能化復(fù)合材料

董艷娟[9]等人采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)對 SBA-15 介孔分子篩進(jìn)行堿性功能化修飾，并與聚醚砜復(fù)合得到堿性功能化 SBA-15/聚醚砜復(fù)合材料。經(jīng)過一系列表征并添加到卷煙濾嘴中，發(fā)現(xiàn)經(jīng) APTS 修飾的SBA-15 材料不僅保持有序介孔孔道結(jié)構(gòu)，而且SBA-15/聚醚砜復(fù)合材料具有不規(guī)則的海綿狀多孔結(jié)構(gòu)，在 200 ℃以下均有良好的熱穩(wěn)定性，以每支卷煙添加20 mg SBA-15/聚醚砜復(fù)合材料(具有堿性功能)制成二元復(fù)合濾棒應(yīng)用在卷煙中，卷煙主流煙氣中HCN 釋放量明顯降低，降低量達(dá)到 29.6%。

2.5 中草藥材料

譚明杰[10]研究確定了海螵蛸減害顆粒的制備工藝，制定了海螵蛸顆粒的質(zhì)控指標(biāo)和濾嘴復(fù)合的最佳條件，對減害效果是否能夠穩(wěn)定及使用的生物安全性能進(jìn)行了整體綜合評價：減害效果的穩(wěn)定性能夠持續(xù)一年，生物使用實(shí)驗(yàn)安全性也完全達(dá)標(biāo)，通過與沒有經(jīng)過添加海螵蛸減害顆粒濾嘴的對照煙比較評價，復(fù)合海螵蛸顆粒濾嘴的實(shí)驗(yàn)煙能夠有效降低煙氣中 HCN 釋放量，降低量可達(dá)25.26%～52.60%。吳金鳳[11]以活性炭纖維材料作為載體，制備了負(fù)載黃連生物堿的功能化材料，其對氰離子的清除率可達(dá)58.7%，相比沒有負(fù)載黃連生物堿的提高了41.3%。

2.6 電氣石復(fù)合材料

孫賢軍[12]等研制了一種含電氣石復(fù)合功能涂料的成形紙并將其在卷煙減害降焦中應(yīng)用添加，發(fā)現(xiàn)氰化氫降低率達(dá)到30.4%,且卷煙感官質(zhì)量評價較好,沒有明顯影響卷煙的抽吸風(fēng)格。

2.7 功能化多孔水凝膠微球

孫學(xué)輝[13]等人利用HCN具有弱酸和親水的特性，把丙烯酸和含胺基的功能單體用反相懸浮聚合的方法，共聚制備了一種含胺基的功能化多孔水凝膠微球，表征結(jié)果顯示，該水凝膠是粒徑<100μm，孔徑<100nm的中空球體，將其添加到濾嘴中發(fā)現(xiàn)，一支卷煙濾棒添加30mg時，煙氣中氰化氫可降低16%～48%。

3 結(jié)語

雖然目前制備了多種功能化的吸附材料，對傳統(tǒng)卷煙的減害也有一定成效，但也存在許多不足之處，例如減害材料不夠綠色環(huán)保、工藝太過復(fù)雜、影響感官品質(zhì)等，存在的這些不足之處對于卷煙的市場發(fā)展非常不利，因此對于傳統(tǒng)卷煙減害材料的研究仍需不斷努力，未來的研究也有廣闊的提升空間，我們將從以下幾個方面展開研究：(1)卷煙主流煙氣氰化氫形成機(jī)理的研究；(2)氰化氫濾嘴截留分布規(guī)律及截留機(jī)理的研究；(3)開發(fā)能降低HCN，且對人體健康有益的綠色天然材料。