[发明专利]多孔碳材料、吸附剂、口服吸附剂、医用吸附剂、用于血液净化柱的填料、水净化吸附剂、净化剂、载体、持续释放的药物、细胞培养支架、面罩、碳/聚合物复合体、吸附片以及功能食物

说明书

技术领域

本发明涉及多孔碳材料，还涉及使用该多孔碳材料的吸附剂、口服吸附剂、医用吸附剂、用于血液净化柱的填料、水净化吸附剂、净化剂、载体、持续释放的药物、细胞培养支架(cell culture scaffold)、面罩、碳/聚合物复合体(carbon/polymer composite)、吸附片以及功能食物。

背景技术

活性炭是多孔碳材料，其中主要存在2nm或更小的被称做“小微孔(micropore)”的微孔。到目前为止，利用了这类活性炭的良好吸附性的各种应用已经进入实际应用。另外，在这些应用的性能改进以及新用途的发展(吸附剂、口服吸附剂、医用吸附剂、用于血液净化柱的填料、水净化吸附剂、净化剂、载体、持续释放的药物、细胞培养支架、面罩、碳/聚合物复合体、吸附片以及功能食物)中，作为多孔碳材料，与小微孔关联的“中微孔(mesopore)”和“大微孔(macropore)”的形成引起了关注(例如，日本未审专利申请公开No.2004-182511以及2004-345921)。

引用列表

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2004-182511

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2004-345921

发明概述

本发明所解决的问题

但是，根据所述技术的其中主要是2nm或更小的小微孔的活性炭仅能够主要地吸附小分子量的有机分子。也就是说，较大分子量的有机分子和蛋白质无法进入微孔中，并且很难被活性炭吸附。特别地，直到发明人研究出为止，能够吸附具有10000或更高的，或者50000或更高的分子量的大蛋白质的碳材料还不为所知。

因此，本发明的一个目的是提供一种确信能够吸附较大分子量的有机分子和蛋白质的多孔碳材料，并且提供一种使用该多孔碳材料的吸附剂、口服吸附剂、医用吸附剂、用于血液净化柱的填料、水净化吸附剂、净化剂、载体、持续释放的药物、细胞培养支架、面罩、碳/聚合物复合体、吸附片以及功能食物。

解决问题的方法

根据本发明的第一个实施方式的用于实现上述目的多孔碳材料，其以泥煤(peat)作为原料，并且由非定域密度函数理论法(non-localized density functional theory metho,NLDFT method)得到的直径为1×10^-8m～2×10^-7m的微孔的总体积为0.5cm³/g或更高。

根据本发明的第二个实施方式的用于实现上述目的多孔碳材料，其以泥煤作为原料，并且在由非定域密度函数理论法得到的孔径分布之中，在3nm～20nm范围内具有至少一个峰，其中孔径在3nm～20nm范围内的微孔的总体积相对于全部微孔体积的总和的比值为0.3或更高。

根据本发明的第三个实施方式的用于实现上述目的多孔碳材料，其以泥煤作为原料，并且具有0.5cm³/g或更高的通过BJH法获得的微孔的体积。

用于实现上述目的的本发明的吸附剂包括根据包括上述各种期望模式的本发明的第一个至第三个实施方式的多孔碳材料。在此，本发明的吸附剂可以为吸附数均分子量为1×10²～1×10⁶的分子(或有机物质)的形式，期望地分子(或有机物质)具有1×10³～1×10⁶的数均分子量，更期望地分子(或有机物质)具有1×10⁴～1×10⁶的数均分子量，并且进一步更期望地分子(或有机物质)具有1×10⁶的数均分子量。或者，用于实现上述目的的本发明的吸附α-淀粉酶的吸附剂、吸附溶菌酶的吸附剂、或者吸附苯并芘的用于香烟过滤嘴的吸附剂包括根据包括上述各种期望模式的本发明的第一个至第三个实施方式的多孔碳材料。

用于实现上述目的的本发明的口服吸附剂、医用吸附剂、用于血液净化柱的填料、水净化吸附剂、吸附脂肪酸的净化剂、用于负载药物的载体、持续释放的药物以及细胞培养支架包括根据包括上述各种期望模式的本发明的第一个至第三个实施方式的多孔碳材料。

用于实现上述目的的本发明的面罩具有吸附剂，该吸附剂包括根据包括上述各种期望模式的本发明的第一个至第三个实施方式的多孔碳材料。

用于实现上述目的的本发明的碳/聚合物复合体包括根据包括上述各种期望模式的本发明的第一个至第三个实施方式的多孔碳材料，以及粘合剂。