基于废弃烟末的空心炭微球制备及应用
王嫣然1
伦梦珂1
宋时浩2
胡晨1
康迪3
黄涵1
段修金1
陈丽娟1
1.郑州轻工业大学 烟草科学与工程学院,河南 郑州 4500012.青岛颐中科技有限公司,山东 青岛 2660113.河北中烟工业有限责任公司 技术中心,河北 石家庄 050000
摘要：为探究废弃烟末资源化利用方式,开发烟气减害材料,选用不同温度(240、280、300℃)与不同阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)添加量(20、100、200 mg),通过水热法将废弃烟末转化为空心炭微球,采用红外光谱、扫描电镜和热重分析对样品进行表征,然后将空心炭微球应用于卷烟滤嘴,研究其对卷烟烟气焦油释放量的影响,并对卷烟吸阻、香料吸附能力及感官质量进行评价.结果表明,随着反应温度升高,空心炭微球产率降低.不同反应条件下制备的空心炭微球虽然官能团种类基本一致,但表面形貌和热稳定性存在差异.综合比较发现,当制备温度为280℃、APAM添加量为100 mg时,所得空心炭微球的综合理化性能最优:其分散性良好,球形结构完整,且失重峰值温度可达400.45℃,表现出优异的热稳定性.卷烟应用结果表明,当制备温度为280℃、APAM添加量为100 mg时,所得空心炭微球的综合应用效果最佳:其对焦油的吸附效果最为显著,降幅达39.74%;在抽吸阻力检测方面,添加该材料后卷烟静态吸阻与动态吸阻轴向均值均有所增大,其中动态吸阻轴向标准偏差表现最优;在感官评价方面,该材料在降低主流烟气粒相物中薄荷醇转移率的同时,显著提升了其释放均匀性,使卷烟抽吸前后段香气品质保持一致,烟香更加饱满丰富.综上,在温度为280℃、APAM添加量为100 mg的优化条件下,水热法制备的空心炭微球官能团种类丰富、热稳定性优良且吸附性能良好.将其添加至卷烟滤嘴中,可有效降低烟气中有害成分的含量,从而为烟草废弃物的高值化与多用途利用提供了理论依据与技术参考.
关键词：废弃烟末水热法空心炭微球焦油吸附烟气减害
分类号：S572(农作物)
资助基金：河南省科技攻关项目(242102230089)
论文发表日期：2026-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 172-180 )
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