CN104905408B - 一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法,其特点是:包括以下步骤:(1)以天然海藻为原料,在60-120℃条件下,通过化学提取、调整pH、过滤工艺,提取含有天然海藻提取液;(2)向天然海藻提取液中加入葡萄糖、柠檬酸、甘露醇、氯化铜,得海藻复配液;(3)以二氧化硅为载体,吸附所述海藻复配液,在40-100℃条件下,烘干、老化4-24小时,过筛,制备海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。利用化学反应的分解、转化、中和等功能来完成焦油、一氧化碳、尼古丁、亚销胺等的有效吸附。具有比表面积大、透气性好、无毒无味、本身含有水合离子等特点,吸烟时无干燥感,口腔干净舒适、烟气柔和细腻、口感清爽。

Description

一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法
技术领域
本发明涉及海洋生物和精细化工技术领域,具体说是一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法。
背景技术
2010年中国疾病预防控制中心、世界卫生组织(WHO)、美国疾病预防控制中心在深圳联合发布了首次“全球成人烟草调查—中国部分”的调查结果。调查结果表明,我国吸烟情况严重,吸烟者总数高达3亿,7.68亿成人被动吸烟。吸烟产生的烟雾中含有40多种致癌物质和百余种对人体有害的化合物,其中所含的尼古丁、焦油和一氧化碳等对人体危害最大。尼古丁又称烟碱,是一种无色透明的油状挥发性液体,吸烟时烟雾中的尼古丁只须7.5秒即可到达大脑,尼古丁可以诱发胃病,气管炎,心脏病,甚至癌症。焦油可致肺癌、气管炎等疾病,摧残人的身体健康乃至生命。一氧化碳在香烟烟雾中的浓度约400PPM,与血红蛋白的结合力为氧和血红球结合力的约210倍,因此,一氧化碳被吸入人体后,红血球输送氧气的能力会降低,从而使体内缺氧,心脏是人体中一个需氧量相当大的器官,假如心脏缺氧,就会引发心绞痛,严重的话会导致死亡。
随着全球控烟浪潮的日益高涨,“吸烟与健康”的话题受到社会各界的高度重视。然而控制烟草危害是一项长期性、艰巨性和复杂性的公共卫生问题。2010年全国烟草会议提出:“2011年国内卷烟焦油量不超过12毫克/支,2015年不超过10毫克/支”。为此,国家烟草局强调尽快建立中式卷烟减害技术体系。目前,国际上的降害材料大都采用物理降害技术,通过截留和吸附功能降低有毒有害气体,降害目标有针对性,或降一氧化碳、或降焦油,而对其它一些小分子有毒气体降害功能不大。目前还没有生产天然环保的香烟滤毒材料(如海洋生物)技术公开。
如何开发生产天然环保的香烟滤毒材料,利用化学反应的分解、转化、中和等功能来完成焦油、一氧化碳、尼古丁、亚销胺等的有效吸附,这是目前本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的上述问题和不足,提供一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法,制备的产品清新、安全、绿色、环保,并且材料的比表面积大、透气性好、无毒无味、本身含有水合离子等特点,与活性碳相比,吸烟时无干燥感,口腔干净舒适、烟气柔和细腻、口感清爽。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以天然海藻为原料,在60-120℃条件下,通过化学提取、调整pH、过滤工艺,提取含有天然海藻提取液;
(2)向天然海藻提取液中加入葡萄糖、柠檬酸、甘露醇、氯化铜,得海藻复配液;
(3)以二氧化硅为载体,吸附所述海藻复配液,在40-100℃条件下,烘干、老化4-24小时,过筛,制备海藻/SiO2复合材料。
对上述技术方案的改进:所述的步骤(1)中,鲜海藻与水的比例是2:1~1:5,干海藻与水的比例是1:3~1:30;所述海藻包括褐藻和绿藻,所述褐藻为海带、马尾藻、裙带菜或巨藻,所述绿藻为石莼、海菠菜或浒苔。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(1)中的化学提取采用的化学提取物为酸或碱,所述酸为盐酸或硫酸或磷酸,所述碱为氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾或碳酸氢钠。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(1)中化学提取物加入量以溶液pH为准,酸性范围pH为2~3,碱性范围pH为8~11。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(1)中提取时间为30~120分钟,提取温度为80~120℃;所述步骤(1)中调整pH值的试剂为盐酸或氢氧化钠,pH调整为6-8。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(2)中天然海藻提取液添加物的比例为,海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=5~100:0~2:0~4:0~2:0~4。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中的二氧化硅为水合二氧化硅,水合二氧化硅:海藻复配液=1~5:1。水合二氧化硅比表面积大、本身含有水合离子,吸烟时无干燥感,烟气柔和细腻、口感清爽。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中的烘干温度为60-85℃,老化是指在室温、常压条件下自然放置,老化时间为10-12小时。
对上述技术方案的进一步改进:所述步骤(3)中过筛所用的筛孔径为:20-100目。
本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果:
1、本发明以海藻为原料,以水合二氧化硅为载体,富含微量元素,是烟气CO转化为CO2的海洋生物催化剂,水合二氧化硅比表面积大、本身含有水合离子,吸烟时无干燥感,烟气柔和细腻、口感清爽;海藻活性成分中铁、镁、钴、锰等微量元素与Cu之间具有催化协同效应,其存在提高了Cu的分散性,可使一氧化碳转化在瞬间转化为二氧化碳(时间为2-3S),保证了作为烟气吸附材料的安全性和功效;
2、本发明利用化学中和反应降低挥发性亚销胺等有害物质。制备的产品是弱酸性高分子材料,对碱性的亚销胺有良好的吸附能力,对其它一些分子小、极性大的硫化氢、氨气、醛类等有着同样的吸附功能,利用物理吸附可将焦油及尼古丁等有害物质有效吸附,去除率达70%-80%;
3、本发明首次将海洋活性成分应用于香烟滤毒材料,制备的产品清新、无异味,安全、绿色、环保。
具体实施方式
本发明一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法具体实施方式,包括以下步骤:
(1)以天然海藻为原料,在60-120℃条件下,通过化学提取、调整pH、过滤工艺,提取含有天然海藻提取液;
(2)向天然海藻提取液中加入葡萄糖、柠檬酸、甘露醇、氯化铜,得海藻复配液;
(3)以二氧化硅为载体,吸附所述海藻复配液,在40-100℃条件下,烘干、老化4-24小时,过筛,制备海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。
上述的步骤(1)中,鲜海藻与水的比例是2:1~1:5,干海藻与水的比例是1:3~1:30;上述海藻包括褐藻和绿藻,所述褐藻为海带、马尾藻、裙带菜或巨藻,所述绿藻为石莼、海菠菜或浒苔;化学提取采用的化学提取物为酸或碱,所述酸为盐酸或硫酸或磷酸,所述碱为氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾或碳酸氢钠;化学提取物加入量以溶液pH为准,酸性范围pH为2~3,碱性范围pH为8~11;提取时间为30~120分钟,提取温度为80~120℃;调整pH值的试剂为盐酸或氢氧化钠,pH调整为6-8。
上述步骤(2)中天然海藻提取液添加物的比例为,海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=5~100:0~2:0~4:0~2:0~4。
上述步骤(3)中的二氧化硅为水合二氧化硅,水合二氧化硅:海藻复配液=1~5:1;烘干温度为60-85℃,老化是指在室温、常压条件下自然放置,老化时间为10-12小时;过筛所用的筛孔径为:20-100目。
本发明海洋生物香烟滤毒剂的具体实施例如下:
一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法实施例1:
40千克干海带加1000千克水,用碳酸钠调整pH=8.5,在95℃加热、搅拌提取1小时,提取完毕后用盐酸调节pH=6.5,过滤,得天然海藻提取液,按海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=40:1:0.2:1:0.2的比例复配,然后与水合二氧化硅按1:1的比例吸附,60℃烘干后,在室温下老化12小时,过筛(过筛所用的筛孔径为:20-100目),制得海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。
一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法实施例2:
200千克干海带加1000千克水,用盐酸调整pH=2,在120℃加热、搅拌提取2小时,提取完毕后用氢氧化钠调节pH=6.5,过滤,得天然海藻提取液,按海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=50:2:0.4:0:0.1的比例复配,然后与水合二氧化硅按2:1的比例吸附,70℃烘干后,在室温下老化11小时,过筛(过筛所用的筛孔径为:20-100目),制得海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。
一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法实施例3:
150千克干浒苔加1000千克水,用硫酸调整pH=3,在120℃加热、搅拌提取2小时,提取完毕后用氢氧化钠调节pH=7.0,过滤,得天然海藻提取液,按海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=80:1:2:1:2的比例复配,然后与水合二氧化硅按4:1的比例吸附,85℃烘干后,在室温下老化10小时,过筛(过筛所用的筛孔径为:20-100目),制得海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。
一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法实施例4:
200千克干浒苔加1000千克水,用氢氧化钠调整pH=11,在100℃加热、搅拌提取1.5小时,提取完毕后用盐酸调节pH=8.0,过滤,得天然海藻提取液,按海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=100:1:3:0.5:4的比例复配,然后与水合二氧化硅按3:1的比例吸附,85℃烘干后,在室温下老化10小时,过筛(过筛所用的筛孔径为:20-100目),制得海藻/SiO2复合材料,作为海洋生物香烟滤毒材料。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种海洋生物香烟滤毒材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以天然海藻为原料,通过化学提取、调整pH、过滤工艺,提取含有天然海藻提取液;
(2)向天然海藻提取液中加入葡萄糖、柠檬酸、甘露醇、氯化铜,得海藻复配液;
(3)以二氧化硅为载体,吸附所述海藻复配液,烘干、老化,过筛,制备海藻/SiO2复合材料;
所述的步骤(1)中,鲜海藻与水的比例是2:1~1:5,干海藻与水的比例是1:3~1:30;所述海藻包括褐藻和绿藻,所述褐藻为海带、马尾藻、裙带菜或巨藻,所述绿藻为石莼、海菠菜或浒苔;所述步骤(1)中的化学提取采用的化学提取物为酸或碱,所述酸为盐酸或硫酸或磷酸,所述碱为氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钾或碳酸氢钠,所述步骤(1)中化学提取物加入量以溶液pH为准,酸性范围pH为2~3,碱性范围pH为8~11,所述步骤(1)中提取时间为30~120分钟,提取温度为80~120℃;所述步骤(1)中调整pH值的试剂为盐酸或氢氧化钠,pH调整为6-8;
所述步骤(2)中天然海藻提取液添加物的比例为,海藻提取液:葡萄糖:柠檬酸:甘露醇:氯化铜=5~100:0~2:0~4:0~2:0~4;
所述步骤(3)中的二氧化硅为水合二氧化硅,水合二氧化硅:海藻复配液=1~5:1;
所述步骤(3)中的烘干温度为60-85℃,老化是指在室温、常压条件下自然放置,老化时间为10-12小时。
2.按照权利要求1所述的海洋生物香烟滤毒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中过筛所用的筛孔径为:20-100目。
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