随着环境日益污染严重,以及资源利用率理念的不断深入,使得大众不断开始关注绿色化学领域,提高化工生产的经济性,促进催化剂工艺的不断完善与深入。由于吸附性是化工催化过程中的关键环节,因此研制与优化选择性吸附材料是如今绿色化学研究中的热点话题。当前亚硝胺作为空气污染的重要组成部分,其主要出自于吸烟污染产生,并且产生了全球性问题,其也是成为人们致癌因素的主要来源。

亚硝胺是一种强致癌物,能够直接散布于人群中,能够对人体造成巨大伤害。1999年,美国研究学者Meier和siegman首先报道了使用沸石来减少烟气中的亚硝胺与多环芳径,其将沸石作为催化剂分散于烟丝上,在利用烟草燃烧的高温活化沸石来进行催化烟气的致癌物。如NaY沸石能够不受到有机溶剂的干扰,对亚硝胺进行大量吸附,并且能够对其试验证明,利用沸石来对亚硝胺吸附远比传统吸附剂效果更佳。

沸石能够减少卷烟中亚硝胺对人体的危害-国投盛世

一般来说,沸石的选择性吸附由沸石孔口与吸附分子的大小、形状差异所致,归结为扩散效应、笼效应和分子电矩及库仑场作用等因素的共同作用;而这种特殊吸附来源于沸石对于化合物中某些官能团或基团的特殊亲和性。因为天然沸石有“分子识别”功能,即使是大分子,只要其构型和沸石骨架能很好地匹配,产生最优的Vander Waals作用,也就能在沸石孔口处选择性地吸附,从而达到更佳的吸附效果。

根据试验来看,在卷烟中增加沸石后,能够让亚硝胺总量减少25-32%,官能团因断裂而失去了致癌毒性,并且卷烟燃烧过程中产生的高温能够达到873K以上,从而让沸石活化结果更具有吸附、催化作用。

沸石能够减少卷烟中亚硝胺对人体的危害-国投盛世

 

沸石能够减少卷烟中亚硝胺对人体的危害-国投盛世

并且通过试验结果可知,在卷烟中添加沸石方式、数量不同,其净化效果也有所不同。在卷烟滤嘴中增加沸石,其能够利用了沸石的吸附功能将进入吸烟者口腔的主流烟气加以净化。在烟支里添加沸石后,由于沸石的吸附和催化双功能作用,使卷烟的主流和侧流烟气同时得到净化,因此在卷烟中添加沸石对于烟气中亚硝胺的去除效果非常优异。