隨著環(huán)境日益污染嚴(yán)重,以及資源利用率理念的不斷深入,使得大眾不斷開始關(guān)注綠色化學(xué)領(lǐng)域,提高化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性,促進(jìn)催化劑工藝的不斷完善與深入。由于吸附性是化工催化過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此研制與優(yōu)化選擇性吸附材料是如今綠色化學(xué)研究中的熱點(diǎn)話題。當(dāng)前亞硝胺作為空氣污染的重要組成部分,其主要出自于吸煙污染產(chǎn)生,并且產(chǎn)生了全球性問題,其也是成為人們致癌因素的主要來源。

亞硝胺是一種強(qiáng)致癌物,能夠直接散布于人群中,能夠?qū)θ梭w造成巨大傷害。1999年,美國研究學(xué)者M(jìn)eier和siegman首先報(bào)道了使用Zeolite來減少煙氣中的亞硝胺與多環(huán)芳徑,其將沸石作為催化劑分散于煙絲上,在利用煙草燃燒的高溫活化沸石來進(jìn)行催化煙氣的致癌物。如NaY沸石能夠不受到有機(jī)溶劑的干擾,對亞硝胺進(jìn)行大量吸附,并且能夠?qū)ζ湓囼?yàn)證明,利用沸石來對亞硝胺吸附遠(yuǎn)比傳統(tǒng)吸附劑效果更佳。

一般來說,沸石的選擇性吸附由沸石孔口與吸附分子的大小、形狀差異所致,歸結(jié)為擴(kuò)散效應(yīng)、籠效應(yīng)和分子電矩及庫侖場作用等因素的共同作用;而這種特殊吸附來源于沸石對于化合物中某些官能團(tuán)或基團(tuán)的特殊親和性。因?yàn)?a href="http://huangchengpc.com/en/fscpyfw-2/">天然沸石有“分子識(shí)別”功能,即使是大分子,只要其構(gòu)型和沸石骨架能很好地匹配,產(chǎn)生最優(yōu)的Vander Waals作用,也就能在沸石孔口處選擇性地吸附,從而達(dá)到更佳的吸附效果。

根據(jù)試驗(yàn)來看,在卷煙中增加沸石后,能夠讓亞硝胺總量減少25-32%,官能團(tuán)因斷裂而失去了致癌毒性,并且卷煙燃燒過程中產(chǎn)生的高溫能夠達(dá)到873K以上,從而讓沸石活化結(jié)果更具有吸附、催化作用。

并且通過試驗(yàn)結(jié)果可知,在卷煙中添加沸石方式、數(shù)量不同,其凈化效果也有所不同。在卷煙濾嘴中增加沸石,其能夠利用了沸石的吸附功能將進(jìn)入吸煙者口腔的主流煙氣加以凈化。在煙支里添加沸石后,由于沸石的吸附和催化雙功能作用,使卷煙的主流和側(cè)流煙氣同時(shí)得到凈化,因此在卷煙中添加沸石對于煙氣中亞硝胺的去除效果非常優(yōu)異。