六方氮化硼(h-BN)改性策略对吡嗪-PVDF卷烟滤嘴材料性能的影响研究

为解决高沸点香料控释难题，研究人员通过同轴静电纺丝构建了以PVDF为壳、2-苯乙基吡嗪(2-PEP)为核的功能纳米纤维膜，并引入原始h-BN、剥离h-BN(EBN)及多巴胺功能化h-BN(MEBN)调控性能。MEBN修饰使纤维膜热平衡时间从293秒缩短至118秒，50℃下香料释放率提升至73.3%，同时具备135.3°疏水角，为烟草行业功能材料开发提供新思路。

　　

这项研究通过同轴静电纺丝技术，巧妙设计出具有核壳结构的功能纳米纤维膜，将高沸点香料2-苯乙基吡嗪(2-PEP)牢牢包裹其中。核壳材料的选择颇具匠心——外壳采用聚偏氟乙烯(PVDF)提供机械支撑，内核则是经¹H NMR和¹³C NMR验证的高纯度自合成2-PEP。

研究团队祭出"三重改性"妙招：原始六方氮化硼(h-BN)、剥离h-BN(EBN)和多巴胺功能化h-BN(MEBN)轮番上阵。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图像清晰显示，MEBN在纤维表面形成均匀分散的热传导网络，效果堪称惊艳。

性能提升令人振奋：MEBN增强的纳米纤维膜热平衡时间从293秒大幅缩短至118秒，50℃环境下的香料释放率更是从12%飙升至73.3%。材料还展现出135.3°的超强疏水性能，轻松应对潮湿环境挑战。这项研究不仅为高沸点香料封装提供了创新解决方案，更展现了功能纳米纤维膜在烟草工业中的广阔应用前景。