按比例分別加入啟普發(fā)生器中，控制反應速率，得到穩(wěn)定的CO2氣流。
[0036]3、將石灰乳加入到碳酸化反應器中，控制所需反應溫度為40°C，從反應器底部通入二氧化碳氣體，并以一定的轉(zhuǎn)速攪拌，啟動pH計跟蹤整個反應進程，待反應達到終點(pH=7.0)，倒出熟料，用去離子水洗滌、80°C干燥24h后得到紡錘形納米碳酸鈣顆粒。
[0037]4、將40mL無水乙醇跟200mL去離子水混合，然后溶入0.068g硝酸銀和0.04g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)攪拌均勻，獲得溶液A。
[0038]5、將0.68mL鈦酸丁脂和0.035g抗壞血酸溶于在20mL無水乙醇中，然后加入2g步驟3制得的碳酸鈣顆粒后超聲分散，得到溶液B。
[0039]6、在攪拌的狀態(tài)下，控制反應溫度為40°C，將溶液A緩慢的滴入溶液B中，攪拌lh，獲得混合溶液。
[0040]7、用氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH = 9，然后在140 °C的條件下水熱反應4h，產(chǎn)物經(jīng)離子水和乙醇分別洗滌兩次、80°C干燥24h后，得到負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑。
[0041]圖1為本實施例制備的催化劑的掃描電鏡照片，從圖中可以看出，負載Ag的T12納米顆粒附著在紡錘形納米CaCO3顆粒的表面，且比較均勻。
[0042]圖2為本實施例制備的催化劑的XRD圖，從圖中可以看出，復合粉末的衍射峰與標準卡片能夠較好地吻合，說明反應產(chǎn)生了 CaC03、T12, Ag幾種產(chǎn)物，只是產(chǎn)物中T1jP Ag和含量非常低，所以峰值不明顯。
[0043]圖3為本實施例制備的催化劑的能譜圖，經(jīng)計算，所制備樣品中各種物質(zhì)的摩爾百分數(shù)分別為:Ag 1.77% ；Ti028.74% ；CaC0389.5% ;與加入原料的量非常吻合，說明本發(fā)明方法的原料利用率很高。
[0044]為測試本實施例所得催化劑的催化性能，將本實施例的催化劑按重量百分比6%的添加量加入到某一再造煙葉樣品A的涂布液中，然后制成再造煙葉，同時以不添加催化劑的再造煙葉和添加等量二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑的再造煙葉進行對比。
[0045]將三種再造煙葉在管式爐中燃燒，測試所產(chǎn)生煙氣中幾種羰基化合物(乙醛、丙酮、丙醛、巴豆醛和2-丁酮)的含量，結(jié)果如圖4所示?？梢钥闯觯砑哟呋瘎┑脑僭鞜熑~的煙氣中幾種羰基化合物含量都明顯降低，且以負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣為催化劑的樣品比以二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣為催化劑的樣品效果更好。
[0046]實施例2
[0047]本實施例按如下步驟制備負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸|丐催化劑:
[0048]1、將1g氧化鈣適當粉碎后加入到40mL、80°C的水中，恒溫攪拌反應Ih后，然后靜置陳化24h，得到石灰乳。
[0049]2、將他0)3塊體和稀鹽酸按比例分別加入啟普發(fā)生器中，控制反應速率，得到穩(wěn)定的CO2氣流。
[0050]3、將石灰乳加入到碳酸化反應器中，控制所需反應溫度為35°C，從反應器底部通入二氧化碳氣體，并以一定的轉(zhuǎn)速攪拌，啟動pH計跟蹤整個反應進程，待反應達到終點(pH=7.0)，倒出熟料，用去離子水洗滌、80°C干燥24h后得到紡錘形納米碳酸鈣顆粒。
[0051]4、將30mL無水乙醇和10mL去離子水混合，然后溶入0.068g硝酸銀和0.03g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)攪拌均勻，獲得溶液A。
[0052]5、將0.68mL鈦酸丁脂和0.035g抗壞血酸溶于在30mL無水乙醇中，然后加入3g步驟3制得的碳酸鈣顆粒后超聲分散，得到溶液B。
[0053]6、在攪拌的狀態(tài)下，控制反應溫度為40°C，將溶液A緩慢的滴入溶液B中，攪拌lh，獲得混合溶液。
[0054]7、用氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH = 9，然后在140 °C的條件下水熱反應4h，產(chǎn)物經(jīng)離子水和乙醇分別洗滌兩次、80°C干燥24h后，得到負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑。
[0055]本實施所得樣品的形貌、成分和其他性能測試結(jié)果與實施例1類似，證實得到負載一定比例的Ag的T12納米顆粒包覆在紡錘形納米CaCO 3顆粒上。
[0056]為測試本實施例所得催化劑的催化性能，將本實施例的催化劑按重量百分比10%的添加量加入到某一再造煙葉樣品B的涂布液中，然后制成再造煙葉，同時以不添加催化劑的再造煙葉和添加等量二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑的再造煙葉進行對比。
[0057]將三種再造煙葉在管式爐中燃燒，測試所產(chǎn)生煙氣中幾種羰基化合物(乙醛、丙酮、丙醛、巴豆醛和2-丁酮)的含量，結(jié)果如圖5所示?？梢钥闯?，添加催化劑的再造煙葉的煙氣中幾種羰基化合物含量都明顯降低，且以負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣為催化劑的樣品比以二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣為催化劑的樣品效果更好。
【主權(quán)項】
1.一種負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑，其特征在于:是在紡錘形納米碳酸鈣顆粒的表面包覆有負載Ag 二氧化鈦納米顆粒。2.—種權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1:紡錘形納米碳酸鈣顆粒的制備 la、將氧化鈣粉碎后按質(zhì)量比1:1?5加入到80°C的水中，恒溫攪拌lh，然后靜置陳化12?24h，獲得石灰乳； lb、將石灰乳加入到碳酸化反應器中，控制反應溫度為30-40°C，從碳酸化反應器底部通入二氧化碳氣體，攪拌，檢測反應過程中反應液PH值的變化，待pH = 7.0時反應達到終點，倒出熟料、洗滌、干燥，獲得紡錘形納米碳酸鈣顆粒； 步驟2:負載Ag 二氧化鈦納米顆粒在納米碳酸鈣顆粒表面的生長2a、將無水乙醇和去離子水按體積比1:1?10混合，然后溶入硝酸銀和聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻，獲得溶液A ; 2b、將鈦酸丁脂和抗壞血酸溶于無水乙醇中，然后加入步驟I制備的所述紡錘形納米碳酸鈣顆粒，超聲分散均勻，獲得溶液B ; 2c、在攪拌的狀態(tài)下，控制反應溫度為40°C，將溶液A緩慢的滴入溶液B中，繼續(xù)攪拌1?2h，獲得混合溶液； 2d、調(diào)節(jié)混合溶液的pH至9，然后在100?160°C水熱反應I?4h，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后，即獲得負載Ag 二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟2中所述硝酸銀、鈦酸丁酯和碳酸鈣顆粒的摩爾比為0.1?5:5:50 ;所述硝酸銀和所述抗壞血酸的摩爾比為I?5:1 ;所述硝酸銀和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量比為I?2:1。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于: 溶液A中硝酸銀的濃度為0.001?0.01mol/Lo 溶液B中鈦酸丁脂的濃度為0.05?0.5mol/L05.一種權(quán)利要求1所述的負載Ag二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑的應用，其特征在于:用于加入到造紙法再造煙葉中，從而加入到含再造煙葉的卷煙中，以在卷煙燃吸過程中催化煙氣反應，降低煙氣中羰基化合物含量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應用，其特征在于:所述催化劑是在造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中添加到涂布液中，從而加入到造紙法再造煙葉中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應用，其特征在于:所述催化劑的添加量為涂布液質(zhì)量的.0.5 ?10%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種負載Ag二氧化鈦納米顆粒包覆的納米碳酸鈣催化劑及其制備方法和應用，其是在紡錘形納米碳酸鈣顆粒的表面包覆有負載Ag二氧化鈦納米顆粒；該催化劑可用于加入到造紙法再造煙葉中，從而加入到含再造煙葉的卷煙中，以在卷煙燃吸過程中催化煙氣反應，降低煙氣中羰基化合物含量。本發(fā)明的制備工藝簡便經(jīng)濟，制備的催化劑顆粒催化效果顯著，成本低，適合于工業(yè)規(guī)模的應用。
【IPC分類】A24B15/28, B01J27/232
【公開號】CN105107537
【申請?zhí)枴緾N201510563069
【發(fā)明人】王莉, 張斌, 寧敏, 徐迎波, 王馳, 葛少林, 田振峰, 陳開波
【申請人】安徽中煙工業(yè)有限責任公司, 合肥工業(yè)大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月7日