[发明专利]多孔炭及其生产方法

说明书

本申请是申请号为“201280035614.2”，发明名称为“多孔炭及其生产方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施方案涉及多孔炭，以及制备多孔炭的方法。在一些实施方案中，所述多孔炭被用金属氧化物浸渍和/或表现对氰化氢（HCN）的增强的选择性。本发明的多孔炭对于烟制品中的烟雾过滤可以是特别有用的，因为其提供对上述烟雾气相成分的改进的吸附。

背景技术

过滤用来减少在吸烟过程中吸入的烟草烟雾的某些微粒和/或气相成分。

烟制品过滤器可以包含多孔炭材料以吸附某些烟雾成分，通常通过物理吸附。这种多孔炭材料可由许多不同的天然存在的有机材料的碳化形式制成。或者，可以使用合成炭，如通过缩聚反应制备的树脂。

选择性地实现烟草烟雾的微粒和/或气相成分的过滤可能是重要的，例如，在不去除显著水平的其他组分的情况下。

发明内容

根据本发明的实施方案的第一方面，提供了一种制备多孔炭的方法，该方法包括用金属氧化物浸渍活性炭。

根据第二方面，提供了通过或可通过根据本发明的第一方面获得的多孔炭。

根据第三方面，提供了包含用金属氧化物浸渍的活性炭的多孔炭。

根据第四方面，提供了用于烟制品的过滤器元件，其包含根据本发明的第二或第三方面的多孔炭。

根据第五方面，提供了烟制品，其包含根据本发明的第二或第三方面的多孔炭。

本发明公开了以下实施方案：

1. 制备多孔炭的方法，所述方法包括用金属氧化物浸渍活性炭。

2. 根据方案1所述的方法，其中与未用金属氧化物浸渍的多孔炭相比，所述多孔炭表现出对氰化氢（HCN）的增强的选择性。

3. 根据方案1或2所述的方法，其中所述金属氧化物为氧化锌。

4. 根据方案3所述的方法，其中当将所述多孔炭暴露于HCN时，没有作为副产物形成氰。

5. 根据前述方案中任一项所述的方法，其中所述活性炭为有机材料的碳化形式。

6. 根据方案1-3中任一项所述的方法，其中所述活性炭为树脂基合成炭。

7. 根据方案1-6中任一项所述的方法，其中所述活性炭特征在于至少0.4cm³/g的孔体积和/或选自以下的至少一个：

以0.1-1.5mm的粒度提供所述活性炭；

至少20%-65%的孔体积为中孔；和/或

至少30%的孔体积为微孔。

8. 根据方案7所述的方法，其中所述活性炭衍生自磺化的共聚物，优选磺化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。

9. 根据前述方案中任一项所述的方法，其中通过用金属盐的水溶液浸入浸渍、喷涂或浸泡来用金属氧化物浸渍所述活性炭。

10. 根据方案9所述的方法，其中所述金属盐为硝酸盐。

11. 根据方案10所述的方法，其中所述金属硝酸盐为硝酸锌。

12. 根据前述方案中任一项所述的方法，其中所述浸渍的金属氧化物为活性炭的重量的0.25-20%，优选0.5-10%，甚至更优选0.5-5%。

13. 通过或可通过根据前述方案中任一项所述的方法获得的多孔炭。

14. 多孔炭，其包含用金属氧化物浸渍的活性炭。

15. 用于烟制品的过滤器元件，其包含方案13或14中所述的多孔炭。

16. 烟制品，其包含方案13或14中所述的多孔炭。

附图说明

以下参考附图记述了本发明的实施方案，仅为了示例，其中：

图1显示了包含1wt%的氧化锌（ZnO）的100797多孔炭的氮等温线；

图2用图表说明了用氧化锌（1%、3%、5%和10%的氧化锌）浸渍的活性炭与不具有氧化锌的活性炭相比，所实现的烟雾中氰化氢的百分比的降低；

图3显示了在烟制品内根据本发明的实施方案的多孔炭颗粒的位置。

详细说明

本发明涉及一种包括将金属盐施加到活性炭，使得所述炭变得浸渍有金属氧化物且，结果产生具有增强的吸附性能的多孔炭的方法。

可以由材料，包括椰子壳、植物基材料、木粉、泥炭、骨、煤焦油、树脂和相关的聚合物生产多孔炭。微孔碳的备选来源为合成炭，如通过聚合反应形成的那些，如树脂基合成炭。这种炭可以，例如，通过醛和酚的缩聚制备。在制造过程中可以控制合成炭的物理性能，使它们被调整以提供期望的过滤特性。