一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104558998A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510042962.8C08K9/02(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.01.28C08J9/28C08K3/04(2006.01)云南中烟工业有限责任公司(71)申请人A24D3/08(2006.01)地址650231云南省昆明市红锦路367号(72)发明人王晋刘志华何沛雷萍刘春波赵伟王昆淼陈永宽缪明明(74)专利代理机构昆明正原专利商标代理有限公司53100代理人金耀生(51)Int.Cl.C08L33/02(2006.01)C08L33/26(2006.01)C08F220/06(2006.01)C08F220/56(2006.01)C08F2/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒及其制备方法。本发明的特点是在水溶液中加入氧化石墨烯，引发剂，丙烯酸单体，交联剂反应，得到凝胶棒，脱溶剂后即得到所需的吸附棒。该吸附棒为多孔网络结构，具有较高的比表面积，其气凝胶结构与烟气气凝胶接触充分，对烟气具有很好的截留效果。同时，对于烟气有害成分的截留具有很大的促进作用。由于滤嘴中加入该吸附棒，破坏了原有烟气通路，增加了烟气的横向运动，进一步改善了滤嘴的截留效果。使用不同的模具，得到不同外观的吸附棒，加入滤嘴中，可以得到外观新颖的差异化滤嘴棒产品。CN104558998ACN104558998A权利要求书1/1页1.一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒的制备方法：其特征在于按以下步骤进行：1）将1重量份的丙烯酸或丙烯酰胺或它们的混合物、0.001-0.01重量份的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.05-0.005重量份的引发剂、0.005-0.05重量份的氧化石墨烯、加入10-50重量份的去离子水中，搅拌均匀，20℃下超声处理20min，加入模具中，通氮气保护，在50-70℃的水浴中反应0.5-6小时；所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸钠-饱和双氧水、偶氮二异丁咪唑盐酸盐中的一种；2）将步骤2）得到的产物取出，加入溶剂清洗溶胀平衡12-48小时，然后在-50至-10℃下冷冻干燥1-6小时；或二氧化碳超临界干燥，即得到石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒。2.根据权利要求1所述的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒的制备方法，其特征在于：所述的超临界条件为30-100℃，7-20兆帕，干燥10-48小时。3.根据权利要求1所述的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的模具形状为圆形，五角形，三角形，十字形，多边形。4.根据权利要求1所述的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、丙酮中的一种。5.一种用权利要求1所述的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒的制备方法制备的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒。2CN104558998A说明书1/4页一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种具有高效吸附效果的石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴吸附棒及其制备方法，属于卷烟技术领域。背景技术[0002]卷烟烟气中有6000余种化合物,其中已有部分被鉴定是有害的，如一氧化碳、氮氧化合物、醛类、酚类、自由基、亚硝胺及多环芳烃等被认为是可能致癌或促进致癌的物质。如何使卷烟的焦油及其有害成分显著降低,同时又保持卷烟吸味使消费者得到生理满足,是卷烟设计面临的最大挑战。卷烟滤棒是吸烟者与烟丝之间的一座桥梁，它不仅可以使卷烟抽吸起来更加方便，还能过滤卷烟主流烟气中的有害成分，减小卷烟的危害性因而得到了广泛的重视与应用。此外，随着时代的发展，人们对卷烟的外观也要求越来越高。因此制备具有高效截留效果，并且外观新颖的滤嘴也成为了卷烟材料发展的趋势。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种石墨烯-聚合物复合气凝胶的滤嘴高效吸附棒及其制备方法，该高效吸附棒可以大幅提高滤嘴棒的截留效果，并改善滤嘴棒外观。[0004]石墨烯是由单层碳原子以SP2杂化方式连接，具有二维蜂窝状晶体结构的新型纳米碳材料。因其具有超大的理论比表面积、优异的电学、热学、力学等性能，近几年在全世界范围内掀起了一股石墨烯的研究热潮。以石墨烯为基本结构单元的石墨烯气凝胶是一种低密度固体材料，具有高比表面积、丰富的纳米孔结构和良好的力学及电学性能。[0005]本发明的技术方案如下：一种石墨烯-聚合物复