卷烟滤嘴吸附材料的反气相色谱研究

摘要

反气相色谱(Inversed Gas Chromatography,IGC)法用以测定特定气体分子和色谱柱填充材料之间的热力学及动力学参数,对于理解不同卷烟滤嘴吸附材料对烟气成份的选择性吸附具有非常重要的理论价值.本文中,利用双柱箱气相-反气相色谱测定了不同极性的探针分子在活性炭、白炭黑、石墨烯、离子交换树脂和分子筛等材料表面的保留时间,通过物理化学计算方法可以得到以上卷烟滤嘴吸附材料的表面物理化学参数.经过对实验结果的分析和总结,得到以下结论:活性炭对于几种探针分子的相互作用力虽然不是最强的,但是由于其具有较多的活性位点,对气体的吸附效果较好;白炭黑和离子交换树脂表面含有大量氧原子,其在表面不仅是简单的物理吸附,同时伴随有化学吸附;氧化石墨烯表面显路易斯碱性,对于酸性的有机分子有较强的吸附能力,还原石墨烯表面显路易斯酸性,对于碱性有机物分子有较好的吸附能力;分子筛材料由于其特定的孔结构和表面组成,表现出了一定的选择性吸附效果.利用离子分子反应质谱(IMR-MS)验证了卷烟部分烟气成分在固体吸附材料表面的吸附规律.本实验结果从分子层面上理解了烟气成分和卷烟滤嘴吸附材料之间的相互作用强弱,对新型卷烟滤嘴吸附材料的研究和开发具有促进作用.