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国家烟草专卖局的"卷烟减害技术"重大专项报道中指出氨和苯酚属于卷烟主流烟气中主要的有害成分,对人体的健康有较大的危害,降低其在烟气中的含量备受关注。壳寡糖是壳聚糖经过降解后的产物,具有无毒性、生物相容性、可生物降解性和抗菌性等多项优异性能,是一种性能优良且安全的吸附材料。本文以壳寡糖为原料,对其进行了化学改性和性能表征,并研究了其对卷烟主流烟气中氨和苯酚的吸附性能。(1)壳寡糖接枝聚丙烯酸(OCS-g-PAA)的合成及其吸附性能研究。以壳寡糖和丙烯酸为原料,过硫酸钾为引发剂,通过控制壳寡糖单元和丙烯酸单体的摩尔比及反应时间,合成了4个具有不同的羧基取代度(DS)的OCS-g-PAA。用氢-核磁共振(1H-NMR)和傅里叶变换红外(FT-IR)对产物的化学结构进行了表征,确定了产物的DS值。通过热失重分析(TGA)对产物的热稳定性能进行了研究,通过X射线衍射(XRD)比较了壳寡糖在接枝共聚反应前后的结晶性能。对主流烟气中氨和苯酚的吸附测试表明,OCS-g-PAA的吸附性能随着其DS值的增加而增加。当DS = 0.531时,每30 mg的OCS-g-PAA分别能吸附主流烟气中9.14%的氨和7.51%的苯酚。(2)N-邻苯二甲酰化壳寡糖接枝马来酸(POCS-g-MA)的合成及其吸附性能研究。以壳寡糖和邻苯二甲酸酐为原料,通过酰胺化反应合成了中间产物N-邻苯二甲酰化壳寡糖(POCS)。然后通过O-酰化反应将马来酸基团接枝到POCS上,通过控制壳寡糖单元和马来酸酐的摩尔比合成了3个具有不同马来酸取代度(MDS)的POCS-g-MA。通过1H-NMR和FT-IR对产物的化学结构进行了表征,确定了产物的马来酸取代度。通过TGA对产物的热稳定性能进行了研究,用XRD比较了壳寡糖在N-酰胺化和O-酰化改性前后的结晶性能。对主流烟气中氨和苯酚的吸附测试表明,与壳寡糖相比,POCS对主流烟气中氨的吸附性能减弱,对主流烟气中苯酚的吸附性能增强。经过O-酰基化改性之后,POCS-g-MA的吸附性能随其着MDS值的增加而增加。当MDS = 0.392时,每30mg的POCS-g-MA分别能吸附主流烟气中27.96%的氨和16.94%的苯酚。(3)环氧氯丙烷交联多孔壳寡糖的制备及其吸附性能研究。以壳寡糖为原料、环氧氯丙烷为交联剂、聚乙二醇为致孔剂,使用乳液固化和冷冻干燥的方法制备了环氧氯丙烷交联多孔壳寡糖。通过控制交联反应的反应温度、交联剂加入量和致孔剂加入量制备了8个环氧氯丙烷交联多孔壳寡糖。通过FT-IR、TGA和XRD分别对产物的化学结构、热稳定性和结晶性进行了表征。研究了不同制备条件对多孔壳寡糖表面形貌和比表面积的影响,确定了最佳制备条件。对主流烟气中氨和苯酚的吸附测试表明,多孔壳寡糖的吸附性能随着比表面积的增加而增加。当比表面积为0.4647 m2/g时,每30 mg多孔壳寡糖分别能吸附主流烟气中31.76%的氨和28.07%的苯酚。