[发明专利]具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合材料及其应用于卷烟滤棒

说明书

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs‑凝胶复合材料，由亚铜离子基MOFs材料和相变凝胶按照质量比为60～99:1～40混合而成，其中，所述亚铜离子基MOFs为网状金属有机物骨架材料，即Cu(I)‑MOFs；所述相变凝胶由相变凝脂、固化剂和润滑剂组成，按质量比，相变凝脂:固化剂:润滑剂为70～90:15～30:10～15。本发明的另外一个目的在于，将具有CO特异吸附的亚铜离子基MOFs‑凝胶复合材料应用于卷烟滤棒。本发明所公开的复合材料，可以高效吸附CO，不影响烟气品质。使用此种材料制成的复合滤棒，对于CO的特异性吸附率可以达到15%以上，显著降低烟气中CO含量。同时，相变凝胶吸收烟气中的热量软化、融化，能降低烟气温度，改善消费者的抽吸体验。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及有机金属复合材料，尤其涉及一种具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合材料及其应用于卷烟滤棒。

背景技术

传统卷烟点燃后，烟丝因不完全燃烧，持续释放烟气；加热不燃烧烟草制品，利用高温炙烤烟弹，使烟气释放，这都是烟气中CO产生的主要方式，CO吸入过量，对人体是有害的。

卷烟行业常见的吸附CO方式，主要有过滤嘴的物理截留和功能颗粒的吸附。物理截留是在烟气通过过滤嘴时，CO在过滤嘴内部流动，在其运动过程中不断与滤嘴丝束碰撞，从而被截留；功能颗粒吸附，所用颗粒多为多孔颗粒，其具有内部孔道多、比表面积大、吸附能力强的特性，当CO在内部孔道流动时，由于运动路径过长，动能被消耗殆尽，滞留在功能颗粒内部，从而被吸附，不被吸入口腔。

上述两种方法都存在弊端：物理截留法的截留效率低，因CO是小分子，而过滤嘴中的丝束纤维之间形成的空隙较大，CO可以从空隙中穿过，无法被截留；功能颗粒其吸附不具有选择性，在吸附CO的同时，也将绝大多数的烟气物质予以吸附，降低了烟气品质，影响抽吸口感。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开一种具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合材料。

技术方案

一种具有CO特异吸附的亚铜离子基MOFs-凝胶复合材料，由亚铜离子基MOFs材料和相变凝胶按照质量比为60～99:1～40混合而成，其中，所述亚铜离子基MOFs为网状金属有机物骨架材料，即Cu(I)-MOFs；所述相变凝胶由相变凝脂、固化剂和润滑剂组成，按质量比，相变凝脂:固化剂:润滑剂为70～90:15～30:10～15。

本发明较优公开例中，所述相变凝胶，按照相变凝脂:固化剂:润滑剂质量比为90:15:10 组成。

本发明较优公开例中，所述相变凝脂包括但不限于聚乙二醇(PEG)、明胶、石蜡-石墨复合物、硬脂酸-膨润土纳米混合物中的一种或多种。

本发明较优公开例中，所述相变凝脂为分子量为4000和6000的聚乙二醇(PEG)，PEG- 4000:PEG-6000质量比为6～9:1～4。

进一步的，所述相变凝脂按照PEG-4000:PEG-6000质量比为8:2。

本发明较优公开例中，所述固化剂包括但不限于单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种。

进一步的，所述固化剂为单硬脂酸甘油酯。

本发明较优公开例中，所述润滑剂包括但不限于氢化植物油、丙二醇、蜂蜡、棕榈蜡中的一种或多种。

本发明较优公开例中，所述润滑剂为氢化植物油和蜂蜡，其中氢化植物油:蜂蜡质量比为1～3:7～9，优选2:8。