[發明專利]一種負載金屬的微介孔蛋黃-殼復合分子篩及其制備方法以及一種卷煙

在審

• 申請號: 201711325417.5
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108033458A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 馬擴彥;俞海軍;戴亞;汪長國;唐杰;劉如燦;杜紅毅;曾天一;邱光明
• 申請（專利權）人: 重慶中煙工業有限責任公司
• 主分類號: C01B39/04
• 分類號: C01B39/04;C01B39/38;C01B39/24;C01B39/14;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/32;B01D53/02;A24D3/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種負載金屬的微介孔蛋黃?殼復合分子篩的制備方法。本發明所提供的負載金屬的微介孔蛋黃?殼復合分子篩，充分利用蛋黃?殼結構的空腔，通過介孔和微孔多種孔道的結構與金屬復合作用，可以有效地吸附不同大小的有害氣體分子，降低卷煙的危害性。對卷煙煙氣中的有害物質特別是苯并[a]芘、巴豆醛等具有顯著吸附效果。

技術領域

本發明屬于卷煙減害技術領域，具體涉及一種負載金屬的微介孔蛋黃-殼復合分子篩及其制備方法以及一種卷煙。

背景技術

隨著社會的進步，吸煙及環境問題已經為全世界所關注。《煙草控制框架公約》要求各國政府制訂出更為嚴厲的“控煙”法律法規，促使卷煙生產企業在降低卷煙焦油釋放量的同時，更要嚴格控制卷煙煙氣中主要有害成分的釋放量。2009年，由鄭州煙草研究院牽頭進行了中式卷煙的卷煙煙氣危害性指數研究，篩選出了具有代表性的7種成分作為卷煙危害性評價指標，如CO、HCN、NNK、B[a]P、苯酚等。多孔材料具有豐富的孔結構，規則的孔道分布，已被用來降低煙草有害成分。此外，為了進一步提高多孔材料的有害成分的吸附效率，劉少民等合成了金屬元素摻雜的Me-MCM-48，發現Me-MCM-48降低苯并芘的效果明顯優于MCM-48材料，但上述金屬負載技術容易造成脫落或者堵塞孔道，導致材料比表面積大幅下降，從而降低了有害氣體的吸附效果。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種降低卷煙有害成分的負載金屬的微介孔蛋黃-殼復合分子篩及其制備方法，本發明提供的負載金屬的微介孔蛋黃-殼復合分子篩充分利用蛋黃-殼結構的空腔，通過多孔道與金屬的復合作用，有效降低卷煙的危害性。

本發明提供了一種負載金屬的微介孔蛋黃-殼復合分子篩的制備方法，包括以下步驟：

A)將沸石分子篩、堿性物質、酚類化合物、醛類化合物以及水混合，進行交聯聚合反應，得到具有核-殼結構的分子篩-酚醛樹脂復合物；

B)將模板劑、醇的水溶液、堿性物質、步驟A)得到的復合物和有機硅源化合物混合，進行反應，得到具有核-殼結構的未除介孔模版劑硅-酚醛樹脂-微孔分子篩復合材料，所述模板劑是十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨；

C)在保護氣氛條件下，將步驟B)得到的復合材料進行低溫燒結，得到介孔硅-碳-微孔分子篩復合材料；

D)將步驟C)得到的復合材料在含有金屬離子的水溶液中浸漬后，在空氣氣氛條件下，進行高溫煅燒，得到負載金屬的蛋黃-殼結構的復合分子篩。

優選的，所述沸石分子篩選自A型沸石分子篩、ZSM-5分子篩、Y型沸石分子篩中的一種或多種。

優選的，所述酚類化合物選自苯酚或間苯二酚，所述醛類化合物選自甲醛或乙醛，步驟A)中，所述堿性物質選自氨水、氫氧化鉀或氫氧化鈉，步驟B)中，所述堿性物質選自氨水、氫氧化鉀或氫氧化鈉。

優選的，所述交聯反應的溫度為60～80℃，所述交聯反應的時間為4～12h。

優選的，所述有機硅源化合物選自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丙酯。

優選的，步驟B)進行反應的時間為12～24h。

優選的，所述保護氣氛條件選自氮氣或氬氣，所述低溫燒結的溫度為300～400℃，所述低溫燒結的時間為2～4h，所述高溫煅燒的溫度為600～800℃，所述高溫煅燒的時間為4～8h。

優選的，所述含有金屬離子的水溶液中的金屬離子選自Ce3+、Ce4+、Cu2+和La3+中的一種或多種，所述金屬離子的濃度為0.01mol/L～0.02mol/L。