[实用新型]添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒

说明书

技术领域

本实用新型属于卷烟滤棒生产技术领域，具体涉及一种添加有高效吸附能力的氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒。

背景技术

随着消费者健康意识的不断提高，卷烟减害工作也日益紧迫。目前，卷烟减害降焦主要集中在源头减害和截留减害两个方面，前者主要侧重于卷烟烟叶等原料本身，而后者侧重于通过滤棒过滤等手段对有害物质进行截留。目前，虽然已经有多种吸附类材料被用于卷烟滤棒中，滤棒添加剂的种类和添加量仍然是现有减害领域的研究热点。

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成呈蜂窝状正六边形晶格的二维平面结构的材料，其厚度仅为一个碳原子层的厚度。石墨烯是一种理想的无孔吸附剂，吸附作用主要发生在其表面，由于其特殊的结构，石墨烯拥有较大的比表面积，同时具有吸附容量大，吸附迅速，易于回收和二次使用等特点，目前很多报道将其用作新型吸附材料。氧化石墨烯是经电化学或酸处理后的一种改性石墨烯，除具备普通石墨烯的上述特性外，其表面还含有丰富的羟基、羧基和碳氧官能团，易与羟基、氨基、羧基等极性基团形成氢键作用。因此，氧化石墨烯对共轭分子、碱基、卟啉和醛酮分子等具有很好的选择性作用，已广泛应用于样品前处理吸附中。

介孔二氧化硅材料是近些年得到较多关注的吸附型材料体系，其特点是具有规整的孔道结构和可调的孔径、较大的比表面积和孔容、良好的热稳定性和化学稳定性，且易于合成及表面功能化，成本低廉，用其他活性基团将介孔二氧化硅功能化后，将能进一步提高其吸附能力。目前，已有文献报道合成了各种系列的介孔二氧化硅材料，如MCM（Oderedmesoporousmolecularsievessynthesizedbyaliquid-crystaltemplatemechanism，Nature，1992，359：710-712），SBA（EsostructuredesignwithGeminisurfactants：Supercageformationinathree-dimensionalhexagonalarray，Science，1995，268：1324-1327），FDU（HighlyorderedlargecagedcubicmesoporoussilicastructurestemplatedbytriblockPEO-PBO-PEOcopolymer，ChemicalCommunications，2000，7：575-576）及AMS（Synthesisandcharacterizationofmesoporoussilicawithchiralstructure，Nature，2004，429：281-284）等，并发现这些材料在吸附与分离、催化等领域有着广泛的应用前景。同时，也有相关报道将介孔二氧化硅材料应用于卷烟中，并取得令人满意的效果。

现有技术中，虽然已有将氧化石墨烯和介孔二氧化硅材料单独应用于卷烟减害的相关报道，但将二者复合后用于卷烟减害的研究尚较为缺乏。

发明内容

本申请目的在于提供一种添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒，从而实现对卷烟主流烟气中有害成分更好的吸附。

本申请所采取的详细技术方案介绍如下。

一种添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒，包括卷烟滤棒本体以及依次包裹在卷烟滤棒本体外的外成型纸和接装纸；所述卷烟滤棒本体为二元复合结构，由间隔排列连接的普通醋纤滤棒单元和颗粒醋纤滤棒单元组成；所述颗粒醋纤滤棒单元负载有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料。

所述添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒，普通醋纤滤棒单元和颗粒醋纤滤单元的长度比为3:2。

所述添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒，每支滤棒中氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料经30~60目筛成颗粒后负载于颗粒醋纤滤棒单元中，负载量为15~40mg/支滤棒，即成型后二元复合滤棒中每支滤棒含有氧化石墨烯-介孔二氧化硅颗粒15~40mg；优选负载量为20mg/支滤棒。

所述添加有氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料的卷烟滤棒，氧化石墨烯-介孔二氧化硅复合材料制备时，以质量比计，氧化石墨烯：介孔二氧化硅=1：30~50。