烤烟烟丝在不同热解温度下半挥发性产物的变化趋势研究

发布时间：2021-09-11 14:48

　　根据热重实验确定合理的裂解温度,采用自行研制大容量的开放式高温热模拟装置收集不同温度下烟丝样品裂解产生的半挥发性成分,利用气相色谱-质谱（GC-MS）联用法进行分析。研究结果表明,不同温度对烟丝热解产物有显著影响。随着热模拟温度的升高,裂解产物中稠环芳烃、含N、O、S杂环类及苯酚类化合物产率均随模拟温度的上升而增加;烷烃系列、脂肪酸酯、脂肪酸类与维生素E产率均呈现先增加后降低的趋势;烟碱、新植二烯及酮类组分总体上随温度上升呈下降趋势。该研究结果对低危害卷烟、新型低温不燃烧卷烟研发具有重要的意义。 

【文章来源】：分析仪器. 2020,(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

开放式大容量烟草热模拟及组分采集装置

图1 开放式大容量烟草热模拟及组分采集装置气相色谱-质谱联用仪（6890N/5973N MS，美国Agilent公司），配HP-5MS毛细管柱（50m×0.25mm×0.25μm，美国J&W公司）；分流比：10∶1；进样量：1μL；色谱柱程序升温：初始温度80℃，以4℃/min升至295℃，保持30min；载气：高纯氦气；载气流速：1.0mL/min；进样口温度：280℃；传输线温度：280℃；溶剂延迟：3.5min。

基于TGA软件记录质量随时间/温度的变化情况，同步热分析数据如图3所示。图中失重（TG，单位%）曲线是烟草的质量损失（单位%）随温度升高的变化曲线；对TG曲线进行微分得到烟草的质量损失随温度升高的变化率曲线，此时为微分失重（DTG，单位%/min）曲线；同时生成热流（DSC，单位mw/mg，其中mw是热流量）曲线，其记录了烟草热解燃烧过程中的吸热和放热情况。由图3可以发现，从室温升至800℃烟丝热失重可以分为4个阶段。第一阶段由室温升至120℃，主要为烟叶中结合水蒸发的过程；第二阶段120℃至220℃，主要是烟叶中小分子挥发性物质受热挥发及糖类等大分子脱水等热裂解的过程；第三阶段220℃至400℃，主要是烟草中游离态有机质的释放及大分子的裂解过程，DSC曲线呈现较为明显的吸热峰，此时出现C-C键断裂、去甲基化、开环等较为复杂的裂解反应，这一阶段的烟草失重率高于第一阶段；第四阶段400℃至800℃，主要为烟丝高温裂解、残留组分进一步的裂解、碳化等过程，这一阶段的DSC曲线也呈现了明显的吸热峰[14-16]。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3393195