针对日益严峻的生态环境和人类健康问题,本文旨在设计研制出能高效选择性捕捉烟草特有亚硝胺（TSNA）的环境友好型吸附剂,致力于将废弃物转化为高效率、低成本、多功能、可持续性的环境有害物捕获材料,以消除环境致癌物和重金属离子污染;同时探究多孔材料对TSNA的液相吸附机理,以期拓宽择形性吸附剂的设计思路。另外,秉承“烟草降害”的初衷,本文还尝试设计吸附-膜封工艺并寻求最佳薄荷醇载体以满足烟草新制品的薄荷醇热释放需求。主要研究内容如下:1.以废弃烟蒂（DCB）为碳源,硝酸铝为成孔剂,采用无模板、无需洗涤的“一釜法”合成出高效碳质吸附剂。新型吸附剂具有发达的孔隙率和暴露良好的金属氧化物吸附位点,可以选择性地吸附溶液中的烟草特定亚硝胺（TSNA）:在含有数百种成分的烟草提取液中捕获25%的TSNA;在水溶液中对4-甲基亚硝基氨基-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）的吸附量达到了35 mg g-1,优于活性炭和Na ZSM-5沸石。另外,该吸附剂可以在472-584 K温度范围内催化降解吸附的NNK,从而在相对较低的温度下消除环境致癌物。细胞活性测试首次证明了这种多孔碳吸附剂的安全性。成本低廉、制备简单、性能优异、易于再生的特点使得这种具有可持续性的新材料拥有潜在应用前景。2.为消除环境中的致癌物质,采用双金属盐-微爆法制备出新型选择性碳质吸附剂。我们使用废弃烟蒂作为碳源,使用硝酸铝和醋酸亚铁作为成孔剂,制备了高孔隙率、大比表面积、高吸附效率的新型吸附剂,尝试替代沸石以进行环境致癌物的选择性吸附。大量细缝密布的多孔颗粒使复合材料的比表面积超过350m2 g-1,成为迄今为止溶液中TSNA的最佳吸附剂。它在含有数百种成分的烟草提取液中吸附了41%的TSNA;在水溶液中对4-甲基亚硝氨基-1-3-吡啶基-1-丁酮（NNK）的吸附量达到了142 mg g-1,并在0.2的固液比下于10 min内快速吸附153 mg g-1的Pb（II）离子。此外,新型吸附剂常温下开始催化降解NNK,这很少见,但对环境保护非常重要。3.采用吸附-膜封工艺设计出薄荷醇热释放剂,它能够在473 K下释放出大量薄荷醇。多孔氧化硅在373-413 K温度范围内吸附薄荷醇,然后用醋酸纤维素膜封,形成了包埋薄荷醇的载体颗粒。醋酸纤维素薄膜在一定温度下破裂熔融以热释放薄荷醇。仔细考察了吸附温度和时间对于载体吸附薄荷醇的影响。采用顶空气相色谱法（HS-GC）研究了薄荷醇的热释放。无定形硅胶在优化吸附条件下吸附了约400 mg g-1的薄荷醇,并在约473 K下释放了大部分薄荷醇。在不燃烟中的应用实验证明了用膜封-硅胶热释放薄荷醇的可行性。4.初步研究了ZIF-8吸附TSNA。使用NNK和NNN水溶液考察ZIF-8对它们的吸附能力。采用NNK、NNN和NPYR三种亚硝胺分子对ZIF-8进行吸附动力学研究,发现ZIF-8对TSNA的吸附可能主要是通过其框架上的咪唑环和TSNA的吡啶环之间的π-π堆积作用和疏水作用完成的。