KR20140054113A - 다공성 카본 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 구체예들은 다공성 카본, 및 다공성 카본을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 구체예에서, 제조된 다공성 카본은 시안화수소(HCN)에 대한 향상된 선택성을 나타낸다. 일 구체예에서, 본 방법은 활성탄을 금속 옥사이드, 예를 들어 아연 옥사이드로 함침시키는 것을 포함한다. 본 카본은 연기 여과에서 사용하기에 적합하다.

Description

다공성 카본 및 이의 제조 방법 {POROUS CARBON AND METHODS OF PRODUCTION THEREOF}
본 발명의 구체예들은 다공성 카본, 및 다공성 카본을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 구체예에서, 다공성 카본은 금속 옥사이드로 함침되고/거나 시안화수소(HCN)에 대한 향상된 선택성을 나타낸다. 본 발명의 다공성 카본은, 상술된 증기상의 연기 구성성분(smoke vapour phase constituent)의 개선된 흡착을 제공하기 때문에, 흡연 물품들에서 연기 여과를 위해 특히 유용할 수 있다.
여과(filtration)는 흡연하는 동안에 흡입되는 담배 연기 중의 특정의 미립자들 및/또는 증기상 구성성분들을 감소시키기 위해 사용된다.
흡연 물품 필터들은 통상적으로 물리 흡착(physisorption)에 의해 특정 연기 구성성분들을 흡착시키기 위해 다공성 카본 물질들을 포함할 수 있다. 이러한 다공성 카본 물질들은 다수의 상이한 천연 발생 유기 물질들의 탄화된 형태로부터 제조될 수 있다. 대안적으로, 합성 카본들, 예를 들어 중축합 반응들에 의해 제조된 수지들이 사용될 수 있다.
담배 연기 중의 미립자들 및/또는 증기상 구성성분들의 여과는 예를 들어, 상당한 수준의 다른 성분들을 제거하지 않으면서 선택적으로 달성되는 것이 중요할 수 있다.
본 발명의 구체예들의 제 1 양태에 따르면, 활성탄(activated carbon)을 금속 옥사이드로 함침시키는 것을 포함하는 다공성 카본(porous carbon)을 제조하는 방법이 제공된다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명의 제 1 양태에 따른 방법에 의해 수득되거나 수득될 수 있는 다공성 카본이 제공된다.
제 3 양태에 따르면, 금속 옥사이드로 함침된 활성탄을 포함하는 다공성 카본이 제공된다.
제 4 양태에 따르면, 본 발명의 제 2 또는 제 3 양태에 따른 다공성 카본을 포함하는, 흡연 물품용 필터 부재(filter element)가 제공된다.
제 5 양태에 따르면, 본 발명의 제 2 또는 제 3 양태에 따른 다공성 카본을 포함하는 흡연 물품(smoking article)이 제공된다.
본 발명의 구체예들은 단지 예시의 목적을 위해, 첨부된 도면들을 참조로 하여 하기에 기술된다:
도 1은 1 중량% ZnO를 함유한 100797의 다공성 카본의 질소 등온선(nitrogen isotherm)을 도시한 것이다.
도 2는 아연 옥사이드로 함침되지 않은 활성탄에 비한 아연 옥사이드(1%, 3%, 5% 및 10% 아연 옥사이드)로 함침된 활성탄으로 달성된 연기 중의 시안화수소의 감소율(%)를 그래프로 도시한 것이다.
도 3은 흡연 물품 내에서의 본 발명의 구체예들에 따른 다공성 카본 과립들의 위치를 도시한 것이다.
본 발명은, 카본이 금속 옥사이드로 함침되며 결과적으로 향상된 흡착성 성질들을 갖는 다공성 카본이 생성되도록, 활성탄에 금속 염을 적용하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
다공성 카본들은 코코넛 껍질, 식물-기반 물질들, 목재 분말, 이탄(peat), 뼈(bone), 콜타르(coal tar), 수지들 및 관련된 폴리머들을 포함하는 물질들로부터 형성될 수 있다. 미세 다공성 카본(microporous carbon)의 대안적인 소스들에는 합성 카본들, 예를 들어 중합 반응에 의해 형성된 것들, 예를 들어 수지-기반 합성 카본들이 있다. 이러한 카본들은 예를 들어, 알데하이드 및 페놀의 중축합에 의해 제조될 수 있다. 합성 카본들의 물리적 성질들은 제작 동안에 조절될 수 있어서, 요망되는 여과 특징들을 제공하도록 이러한 물리적 성질들을 조정할 수 있다.
상이한 환경들에서 흡착재(adsorbent)로서의 다공성 카본 물질의 성능 및 적합성은 입자들의 형상 및 크기, 기공 크기 및 물질의 표면적 등을 포함하는, 물질의 다양한 물리적 성질들에 의해 결정된다. 이러한 다양한 파라미터들은 다공성 카본이 생산되는 공정 및 조건들을 조작함으로써 조절될 수 있다.
일부 구체예들에서, 다공성 물질의 표면적이 클수록, 물질의 흡착 용량이 더욱 크다. 그러나, 물질의 표면적이 증가됨에 따라, 밀도 및 구조적 건전성(structural integrity)이 감소된다. 또한, 기공들의 갯수를 증가시키고 기공들을 보다 작게 제조함으로써 물질의 표면적이 증가될 수 있지만, 기공들의 크기가 타겟 분자의 크기에 근접함에 따라, 타겟 분자들이 기공들에 진입하고 물질에 흡착할 가능성이 더 낮아지게 된다. 이는 흡연 물품의 경우에서와 같이, 여과되는 물질이 활성탄 물질에 비해 높은 유량을 갖는 경우에 특히 그러하다.
다공성 카본 물질을 제조하기 위해 사용되는 방법은 이의 성질들에 크게 영향을 미친다. 국제공개번호 WO 2008/110233호 및 문헌[Adsorption (2008) 14: 335-341]에 보다 상세히 제공된다.
본원에서 논의되는 바와 같이, 직경이 2 ㎚ 미만인 흡착재 물질에서의 기공들은 "미세 기공(micropore)들"로서 지칭되며, 직경이 2 ㎚ 내지 50 ㎚인 기공들은 "메소 기공(mesopore)들"로서 지칭되며, 직경이 50 ㎚를 초과하는 기공들은 "거대 기공(macropore)들"로서 지칭된다. 직경이 500 ㎚ 보다 큰 기공들은 대개 다공성 물질들의 흡착성(adsorbency)에 크게 기여하지 못한다.
전통적으로, 비교적 보다 낮은 수준의 흡착을 나타내는 몇몇 연기 증기 구성성분들이 존재하며, 이러한 것들은 시안화수소(HCN)를 포함한다. 다공성 카본 물질의 표면 상에 상이한 화합물들의 존재는 또한 카본의 흡착 성질들에 영향을 미칠 수 있다.
일 구체예에 따르면, 본 발명은 HCN의 향상된 선택적 흡착을 갖는 다공성 카본을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구체예에서, 다공성 카본은 유기 물질, 예를 들어 코코넛 껍질의 탄화된 형태이다.
본 발명의 다른 구체예에서, 다공성 카본은 수지-기반 합성 카본, 예를 들어 이후에 탄화되는 수지를 형성시키기 위해 알데하이드 및 페놀의 중축합에 의해 제조된 카본이다. 상업적으로 입수 가능한 중축합물들이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 다공성 카본은 바람직하게 그레인 형태(grain form), 보다 바람직하게 구형 형태의, 설폰화된 스티렌-디비닐벤젠 코폴리머들, 특히 설폰화된 디비닐벤젠-가교된 폴리스티렌들을 사용하여 형성된다. 출발 물질로서 사용되는 설폰화된 스티렌-디비닐벤젠 코폴리머들 중의 디비닐벤젠 함량은 특히, 스티렌-디비닐벤젠 코폴리머들을 기준으로 하여, 1 내지 20 중량%, 특히 1 내지 15 중량%, 바람직하게 2 내지 10 중량%의 범위이어야 한다. 출발 코폴리머들은 원칙적으로 겔 타입으로부터 또는 그 밖에 거대 기공(macroporous) 타입으로부터 선택될 수 있다. 비설폰화된 출발 물질들이 사용될 때, 설폰화는 (특히, 탄화 전 및/또는 동안에) 특히 당업자에게 본질적으로 알려진 방법들을 이용하여, 바람직하게 황산 및/또는 발연 황산(oleum) 및/또는 SO3를 사용하여 인 시튜(in situ)로 수행될 수 있으며, 이는 당업자에게 본질적으로 익숙한 것이다. 특히 유리한 것으로 입증된 출발 물질들은 겔-형태 또는 거대 기공 타입의 상응하는 이온 교환 수지들 또는 설폰화되어야 하는 이온 교환 수지들의 상응하는 비설폰화된 전구체들이다.
설폰산 기들을 포함하는 디비닐벤젠과 스티렌을 기반으로 한, 상술된 유기 폴리머 그레인들, 특히 폴리머 소구(polymer spherule)들의 탄화는 탄화 동안 자유 라디칼들로의 설폰산 기들의 분리(detachment)를 야기시키고, 이에 따라 열분해 잔기(=카본)가 존재하지 않게 가교를 야기시킨다. 일반적으로, 탄화는 불활성 대기(예를 들어, 질소) 하에서 또는 어느 정도 약간의 산화 대기에서 수행된다. 탄화의 불활성 대기는, 특히, 탄화된 폴리머 골격의 산화가 달성될 수 있으며 이에 의해 후속 활성화가 촉진될 수 있게 하기 위하여 비교적 고온(예를 들어, 약 500 내지 650℃의 범위)에서 소량의 산소와 특히 공기 형태로(예를 들어 1 내지 5%) 혼합되게 수행되는 것이 마찬가지로 유리할 수 있다. 일반적으로, 탄화는 100 내지 950℃, 특히 150 내지 900℃, 바람직하게 300 내지 850℃의 온도에서 수행된다. 탄화의 전체 시간은 대략 30분 내지 대략 10시간, 특히 대략 1시간 내지 대략 6시간이다.
탄화 이후에, 탄화된 중간 생성물은 활성화된다. 수증기를 포함하는 대기 중에서의 활성화는 미세 다공성 물질을 형성시키기 위해 사용될 수 있다. CO2를 포함하는 대기 중에서의 제 2의 활성화된 단계는 미세 기공들 이외에 메소 기공들 및 거대 기공들을 함유한 물질을 생산하기 위해 사용될 수 있다.
제 1 활성화 단계를 위한 일반적인 절차는 700 내지 1300℃, 특히 800 내지 1200℃, 바람직하게 850 내지 950℃의 온도에서, 및/또는 5 내지 24시간, 바람직하게 5 내지 15시간, 특히 6 내지 12시간의 기간 동안 수행되는 것이다. 대개, 제 1 활성화 스테이지의 기간은 사전 결정된 요오드 값(iodine number)의 달성에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 1 활성화 스테이지는 적어도 1000 ㎎/g, 특히 적어도 1250 ㎎/g의 요오드 값의 달성까지 수행될 수 있다. 제 1 활성화 스테이지의 대기는 수증기, 특히 수증기/불활성 가스의 혼합물, 바람직하게 수증기/질소의 혼합물을 포함하거나 이러한 것으로 이루어진다. 상술된 이유로 인하여, 수증기 이외의 활성화 가스들의 존재, 특히 탄소 산화물(carbon oxide)들(예를 들어, CO2), 산소 및/또는 암모니아의 존재는 제 1 활성화 스테이지의 맥락에서 배제될 수 있다. 양호한 결과들은, 처리량 또는 보다 정확하게, 사용되는 수증기의 양이 물(즉, 대기압 하, 25℃에서의 액상의 물)로서 추산하여, 25 내지 350 ℓ/h, 특히 50 내지 300 ℓ/h일 때 얻어진다. 활성화되는 출발 물질의 양에 따라, 수증기의 사용되는 양 또는 질량-기반 처리량은 물(즉, 대기압 하, 25℃에서의 액상의 물)로서 추산하고 수증기로 활성화되는 출발 물질을 기준으로 하여, 유리하게 0.01 내지 50 ℓ/(h·kg), 특히 0.02 내지 25 ℓ/(h·kg), 바람직하게 0.02 내지 5 ℓ/(h·kg)이어야 한다.
제 2 활성화 단계를 위한 일반적인 절차는 제 2 활성화 단계를 700 내지 1300℃, 특히 800 내지 1200℃, 바람직하게 850 내지 950℃의 온도에서 및/또는 1 내지 10시간, 특히 3 내지 8시간의 기간 동안 수행하는 것이다. 제 2 활성화 스테이지의 대기는 CO2, 특히 순수한 CO2 또는 CO2/불활성 가스의 혼합물, 특히 C02/질소의 혼합물을 포함하거나 이로 이루어지며, 순수한 이산화탄소가 특히 바람직하다. 상술된 이유로 인하여, CO2 이외의 활성화 가스들의 존재, 특히 수증기의 존재는 제 2 활성화 스테이지의 맥락에서 배제될 수 있다. 양호한 결과들은 CO2의 처리량 또는 사용되는 양이 (순수한 CO2를 기준으로 하여) 10 내지 250 ㎥/h, 특히 20 내지 200 ㎥/h일 때 얻어진다. 활성화되는 출발 물질의 양에 따라, CO2의 사용되는 양 또는 질량-기반 처리량은 활성화 조건들 하에서, 특히 활성화를 위해 선택되는 개개 압력 및 개개 온도에서 순수한 가스상 CO2로서 추산하고 CO2로 활성화되는 출발 물질을 기준으로 하여, 유리하게 0.001 내지 100 ㎥/(h·kg), 특히 0.01 내지 50 ㎥/(h·kg), 바람직하게 0.05 내지 10 ㎥/(h·kg)이어야 한다. 이러한 공정은, 제 1 활성화 스테이지 및 제 2 활성화 스테이지가 서로 합쳐지도록 (예를 들어, 동일한 장비 내에서 활성화 대기를 변경시킴으로써) 수행될 수 있다.
본 발명의 일부 구체예들의 방법에 따라 형성된 물질은 연기 여과를 위한 큰 표면적을 제공하기에 충분히 작은 입자들을 가질 것이다. 일부 실행예에 따르면, 활성탄 물질의 입자들은 필터를 통해 들여마셔지는 연기를 방해하지 않을 정도로 충분히 크다. 일부 실행예들에서, 이러한 입자들은 이러한 것들이 연기에 혼입(entrain)되지 않고 필터를 통해 들여마셔져서 흡연자에 의해 흡입되어지지 않을 정도로 충분히 크다.
일부 실행예들에서, 분절 크기(fragment size)는 분절들의 용적에 대한 표면적의 비율이 여과 효능을 감소시키지 않도록 구성될 수 있다.
이러한 인자들을 고려하여, 일부 구체예들에서 사용되는 구형의 활성탄은 100 ㎛ 내지 1500 ㎛ 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 본 발명의 구체예들에서 사용되는 활성탄은 예를 들어, 하기 수치들 중 서로 상이한 임의 두 개에 의해 규정된 상한치 및 하한치의 범위 내에 있는 입자 크기를 가질 수 있다: 즉, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 ㎛. 바람직하게, 평균 입자 크기(mean particle size)는 200 ㎛ 내지 800 ㎛, 및 더욱 바람직하게 250 ㎛ 내지 600 ㎛이다.
활성탄 물질들의 표면적은 일정한 온도에서 질소의 부분압에 대한 물질에 의해 흡착된 질소의 부피의 변화를 측정함으로써 추정된다. 브루나우어, 에메트 및 텔러(Brunauer, Emmett and Teller)에 의해 고안된 수학적 모델들에 의한 결과들의 분석은 BET 표면적으로서 공지된 수치를 야기한다.
본 발명의 일부 구체예들에서 사용되는 활성탄 물질들의 BET 표면적은 이상적으로 적어도 800 ㎡/g, 바람직하게 적어도 900 ㎡/g, 및 요망되게 적어도 1000, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 또는 1350 ㎡/g이다. 본 발명의 방법에 의해 형성된 카본 물질들의 BET 표면적에 대한 통상적은 수치는 최대 약 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 또는 1900 ㎡/g이다. 1OOO ㎡/g 내지 1800 ㎡/g의 BET 표면적을 갖는 다공성 카본 물질들이 바람직하며, 1200 ㎡/g 내지 1600 ㎡/g의 표면적을 갖는 물질이 가장 바람직하다. 그러나, 본 발명에 따른 함침은 심지어 낮은 표면적, 예를 들어 450 ㎡/g 보다 낮은 표면적을 갖는 활성탄에 대해 사용될 수 있다.
활성탄 물질에서 미세 기공들, 메소 기공들, 및 거대 기공들의 상대적 용적들은 널리 공지된 질소 흡착 및 수은 기공측정 기술(nitrogen adsorption and mercury porosimetry technique)들을 이용하여 추정될 수 있다. 수은 기공측정은 메소 기공들 및 거대 기공들의 용적을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 질소 흡착은 소위 BJH 수학적 모델을 이용하여, 미세 기공들 및 메소 기공들의 용적들을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 추정을 위한 이론적 기반들이 다르기 때문에, 두 가지 방법들에 의해 얻어진 수치들은 일반적으로 서로 직접적으로 비교될 수 없다.
본 발명의 방법은 일반적으로 연기 여과를 위해 적합한 임의 기공 구조를 갖는 활성탄 물질을 사용할 수 있으며, 즉 이러한 활성탄 물질은 미세 기공들, 메소 기공들, 또는 거대 기공들, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체예들의 일부 적합한 카본 물질들에서, 기공 용적의 적어도 20%, 그러나, 요망되게 65% 이하(질소 흡착에 의해 추정하는 경우)는 메소 기공들의 용적이다. 본 발명의 카본 물질들의 미세 기공 및 메소 기공들의 합한 용적의 백분율로서 메소 기공들의 용적에 대한 통상적인 최소 수치는 25%, 35%, 또는 45%이다. 이러한 용적들에 대한 통상적인 최대 수치는 55%, 60%, 또는 65%이다. 바람직하게, 본 발명의 카본 물질들의 메소 기공 용적은 메소 기공 및 미세 기공의 합한 용적의 25% 내지 55% 범위이다. 일부 구체예들에서 사용되는 활성탄은 통상적으로 메소 기공들에 의해 형성된 이의 전체 기공 용적의 적어도 35%를 갖는다.
미세 기공: 미세 기공들, 메소 기공들 및 거대 기공들을 갖는 활성탄의 (메소 기공 + 거대 기공) 용적 비율은 카본이 미세 기공들에 있어 적어도 30%, 예를 들어 30% 내지 90%, 보다 특히 50% 내지 90%, 70% 내지 90%, 또는 대략 80%의 이의 기공 용적을 갖도록 존재할 수 있다.
일부 구체예들에서 사용되는 다공성 카본 물질들은 적어도 0.4 ㎤/g, 및 요망되게 적어도 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 또는 0.9 ㎤/g의 기공 용적(질소 흡착에 의해 추정되는 경우), 예를 들어 미세 기공 용적을 가질 수 있다. 적어도 0.5 ㎤/g의 기공 용적을 갖는 카본 물질들이 특히 담배 연기용 흡착재로서 유용하다. 바람직한 수치들 보다 현저하게 높은 기공 용적들을 갖는 카본 물질들은 밀도가 낮을 수 있고, 이에 따라 궐련 생산 장치에서 조작하기가 덜 용이하다. 이러한 카본 물질들은 이러한 이유로 궐련들 또는 연기 필터들에서 사용하기에 덜 선호될 수 있다.
활성탄 물질의 기공 구조 및 밀도는 밀접하게 관련이 있다. 일반적으로, 물질의 기공 용적이 클수록, 밀도는 더욱 낮아진다. 본 발명에서 사용되는 활성탄 물질들은 바람직하게 0.25 g/㎤ 초과, 및 바람직하게 0.3 g/㎤ 초과의 벌크 밀도(bulk density)를 갖는다. 활성탄 물질은 최대 0.7 g/㎤, 0.6 g/㎤, 또는 0.5 g/㎤의 벌크 밀도를 가질 수 있다.
금속 염의 수용액이 본 발명에서 사용될 수 있다. 이러한 용액은 딥 함침(dip impregnation), 분무(spraying), 또는 침지(soaking)(초기 습윤화(incipient wetness))에 의해 카본에 적용될 수 있다. 적용 후에, 샘플은 예를 들어 70 내지 90℃의 온도에서 2 내지 24시간 동안 건조된다. 이후에, 샘플은 금속 염을 열적으로 분해하기 위해 오브에서 질소 대기 하에 열처리된다. 질소 부피 스트림(nitrogen volume stream)은 250 내지 750 ℓ/시간, 바람직하게 400 내지 600 ℓ/시간, 가장 바람직하게 약 500 ℓ/시간일 수 있다. 온도 프로그램은 5, 10, 15, 20 25, 30, 35, 40, 45, 50℃에서 시작할 수 있으며, 1, 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16K/분으로, 이러한 온도는 최대 550℃, 바람직하게 최대 450℃, 및 더욱 바람직하게 최대 350℃까지 증가된다. 온도는, 물질이 냉각되고 사용하기 위해 준비되기 전에 1 내지 6시간, 바람직하게 2 내지 4시간, 또는 더더욱 바람직하게 3시간 동안 상술된 온도에서 유지된다.
본 발명의 일 구체예에서, 다공성 카본은 금속 염의 적용 후에 과잉의 염을 제거하기 위해 세척되지 않는다.
얻어진 카본은 카본의 적어도 0.25 중량%, 그러나 요망되게 20 중량% 이하의 금속 옥사이드로 함침된다. 본 발명의 구체예들에서 사용되는 활성탄은 예를 들어, 하기 수치들 중 서로 상이한 임의 두 개의 수치에 의해 규정된 상한치 또는 하한치의 금속 옥사이드로 함침될 수 있다: 즉, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20%. 통상적으로, 카본의 약 1 중량%, 3 중량%, 5 중량% 또는 10 중량% 금속 옥사이드가 함침된다. 통상적인 수치들은 0.25% 내지 5%이며, 바람직하게 카본의 0.5 중량% 내지 5 중량% 금속 옥사이드가 함침된다.
보다 많은 금속 옥사이드가 함침되는 경우에는 표면적의 감소를 야기시킬 수 있다. 이러한 기공들은 예를 들어, 옥사이드로 과도하게 채워져서 연기를 위한 보다 적은 공간을 남겨놓을 수 있으며, 이는 다른 증기상의 성분들의 흡착의 감소를 야기시킬 수 있다.
이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 금속 옥사이드가 HCN에 결합할 수 있고(ZnO + 2HCN→ Zn(CN)2 + H20) 이에 의해 이를 연기, 특히 흡연 동안에 흡입되는 주류 연기(mainstream smoke)로부터 여과할 것으로 사료된다. 이는 유리하게, 시아노겐 (CN)2의 생산을 초래하지 않거나 실질적인 양의 시아노겐 (CN)2의 생산을 초래하지 않는다. 예를 들어, 시아노겐의 임의 형성은 공지된 기술들에 의해 검출 가능한 수준 미만일 수 있다.
상기에 기술된 것은 본 발명의 바람직한 구체예들인 것으로 여겨진다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 변화(change) 및 변경(modification)이 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다.
실시예
활성탄
일 예에서, 사용되는 높은 메소- 및 거대-기공률의 활성탄은 구형 형상 및 0.25 내지 0.6 ㎜의 크기; 전체 기공 용적의 적어도 35%가 20Å 초과의 직경을 갖는 기공들에 의해 형성됨; 및 적어도 1250 ㎡/g의 BET 표면적에 의해 특징된다.
일 예에서, 활성탄은 스팀 및 후속 이산화탄소 활성화를 이용한 2-스테이지 활성화를 포함하는 공정에 의해 얻어지고, Bluecher GmbH로부터의 제품 번호 100797호로서 지칭된다[참조, 국제 공개 번호 WO 2008/110233호, 이러한 문헌에서 이러한 공정이 보다 상세히 기술되어 있음].
상기 상술된 성질들 이외에, 본 발명의 구체예들에서 사용되는 활성탄은 우수한 마모 및 파열 내성을 가지며, 이에 따라 이는 다수의 상이한 적용들에서 유용할 수 있다.
초기 습윤화 기술에 의한 아연 옥사이드 함침
75 g의 폴리머 기반 활성탄(Bluecher GmbH로부터의 제품 번호 100797호)을 아연 니트레이트(Zn(NO3)2·6H20)의 수용액에서 2시간 동안 딥 함침시킨다. 2.75 g의 아연 니트레이트를 220 ㎖의 증류수에 용해시킨다. 딥 함침 후에, 샘플을 80℃에서 12시간 넘게 건조시킨다. 이후에, 샘플을 질소 대기 하에서의 오븐에서 열처리하여 아연 니트레이트를 열 분해한다. 질소 부피 스트림은 약 500 ℓ/hr이다. 온도 프로그램은 25℃에서 시작하고, 6K/분으로, 온도를 1시간에 최대 350℃로 증가시킨다. 물질을 냉각시키기 전에, 온도를 350℃에서 3시간 동안 유지시킨다. 함침된 폴리머 기반 활성탄을 오븐에서 꺼내고, 모든 추가 실험들을 위해 바로 사용한다. 아연 옥사이드의 수준은 카본의 1 중량%이다. 이러한 생성물에 대한 특징적인 흡착 데이타는 표 1에 기술된다.
표 1
Figure pct00001
도 1은 1% ZnO로 함침된 100797의 질소 등온선(nitrogen isotherm)을 도시한 것이다.
60 ㎎의 카본을 기준 궐련의 공동 필터에 삽입하였다. 대조군으로서 그리고 연기 구성성분들의 감소율(%)을 측정하기 위하여, 유사한 치수의 빈 필터 공동을 갖는 궐련을 사용하였다.
궐련들을, 표준 ISO 흡연 조건들(1분 마다 2초 기간의 35 ㎖ 부피의 퍼프(puff) 1회가 이루어짐) 하에서 흡연하기 전에, 3주의 기간 동안 22℃ 및 60% 상대 습도에서 컨디셔닝하였다. HCN을 포함하는 연기 구성성분들이 측정되었고, 1, 3, 5 및 10% ZnO의 수준에서 함침된 카본 및 베이스 카본을 사용한 결과들이 표 2에 기술된다. 시아노겐은 연기에서 검출되지 않았다.
표 2
Figure pct00002
특히, 표 2에서 제시된 미가공 데이타(raw data)는 백분율로 변환될 때, 1% 아연 옥사이드 함침으로 상기에서 제조된 아연 옥사이드 함침된 활성탄이 연기 중의 HCN의 백분율을 71%로 감소시킨 반면, 아연 옥사이드가 함침되지 않은 카본들이 HCN을 단지 47% 감소시켰음을 나타낸다. 또한, 3%, 5% 및 10% 아연 옥사이드로 함침된 카본들은 각각 HCN의 76, 76 및 78% 감소를 초래하였다.
도 2로 돌아가서, 도 2 에서 제시된 데이타는 표 2에서의 데이타와 관련이 있고, 카본의 1 중량%, 3 중량%, 5 중량% 및 10 중량% 아연 옥사이드로 함침된 활성탄이 HCN을 각각 71, 76, 76 및 78% 감소시킨다는 것을 나타낸다.
도 3을 참조로 하여, 원주 표면(circumferential surface) 둘레가 플러그 랩(plug wrap)(4)으로 랩핑된 재료(3)의 실질적으로 실린더형의 플러그(plug)를 갖는 필터 섹션(filter section)(2)을 포함하는 흡연 물품(1)이 개략적으로 예시된다. 필터 재료(3)의 플러그의 단부면(end face)들은 랩핑되지 않은 채로 남아 있다. 필터 재료(3)는 예를 들어, 섬유 형태의 셀룰로즈 아세테이트 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 구체예들에 따라, 예를 들어 금속 옥사이드로 함침된, 본원에 기술된 다공성 카본 과립들(5)은 필터 재료(3) 내에 분산될 수 있어, 일반적으로 "달마시안(Dalmatian)" 필터로 지칭되는 필터 배열(filter arrangement)을 초래할 수 있다.
필터 섹션(2)은 축방향으로 정렬된 복수의 섹션들을 포함할 수 있으며, 각 섹션은 셀룰로즈 아세테이트, 활성탄, 예를 들어 본원에 기술된 과립들(5), 및/또는 다른 첨가제들, 예를 들어 착향제 중 하나 이상을 포함한다. 필터 섹션(2)은 대안적으로, 필터 공동에 배열된, 예를 들어 두 개의 셀룰로즈 아세테이트 필터 부재들 사이에 형성된 필터 공동에 배열된, 본 발명의 구체예들에 따른 본원에 기술된 다공성 카본 과립들을 포함할 수 있다.
궐련 페이퍼(7)에 의해 원주 표면 둘레가 랩핑된 흡연 가능한 재료(6)의 로드가 또한 제공된다. 필터 섹션(2)은 흡연 물품(1)을 형성하기 위하여 팁핑 페이퍼(tipping paper)(8)를 사용하여 흡연 가능한 재료(6)에 접합된다.
필터 재료(3) 및/또는 흡연 가능한 재료 로드(6)는 예를 들어 팁핑 페이퍼(8), 플러그 랩(4) 및/또는 궐련 페이퍼(7)에 제공되는 통기 홀(ventilation hole)들(미도시됨)을 이용하여 통기될 수 있다.
요약하면, 실시예에서는, 본 발명의 방법에 따라 활성탄에 아연 옥사이드를 적용하는 것이 예를 들어, 아연 옥사이드로 함침되지 않은 다공성 카본과 비교할 때, 연기 증기 구성성분들, 예를 들어 HCN의 향상된 흡착을 갖는 다공성 카본을 제공함을 명시한다.

Claims (16)

  1. 활성탄(activated carbon)을 금속 옥사이드로 함침시키는 것을 포함하는, 다공성 카본을 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 다공성 카본이, 금속 옥사이드로 함침되지 않은 다공성 카본과 비교할 때, 시안화수소(HCN)에 대해 향상된 선택성(selectivity)을 나타내는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 금속 옥사이드가 아연 옥사이드인 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 다공성 카본이 HCN에 노출될 때, 부산물로서 시아노겐(cyanogen)이 형성되지 않는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 활성탄이 유기 물질의 탄화된 형태인 방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 활성탄이 수지-기반 합성 카본인 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 활성탄이 0.4 ㎤/g 이상의 기공 용적(pore volume)에 의해 특징되고/거나;
    활성탄이 0.1 내지 1.5 ㎜의 입자 크기로 제공되고/거나 기공 용적의 적어도 20% 내지 65%가 메소 기공(mesopore)들의 기공 용적이고/거나 기공 용적의 30% 이상이 미세 기공(micropore)들의 기공 용적인 것으로부터 선택된 하나 이상에 의해 특징되는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 활성탄이 설폰화된 코폴리머, 바람직하게 설폰화된 스티렌-디비닐벤젠 코폴리머들로부터 유도된 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 활성탄이 금속 염의 수용액으로의 딥 함침(dip impregnation), 분무(spraying) 또는 침지(soaking)에 의해 금속 옥사이드로 함침되는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 금속 염이 니트레이트인 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 금속 니트레이트가 아연 니트레이트인 방법.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 함침된 금속 옥사이드가 활성탄의 0.25 내지 20 중량%, 바람직하게 0.5 내지 10 중량%, 더더욱 바람직하게 0.5 내지 5 중량%인 방법.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 방법에 의해 수득되거나 수득될 수 있는 다공성 카본(porous carbon).
  14. 금속 옥사이드로 함침된 활성탄을 포함하는 다공성 카본.
  15. 제 13항 또는 제 14항의 다공성 카본을 포함하는 흡연 물품(smoking article)용 필터 부재(filter element).
  16. 제 13항 또는 제 14항의 다공성 카본을 포함하는 흡연 물품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180086050A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 재단법인 한국환경산업연구원 토탄 유래의 전이금속이 담지된 탄소 구조체 및 이의 제조 방법
KR20230050633A (ko) * 2021-10-08 2023-04-17 김성균 활성탄 및 이의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014145663A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Detectachemn Llc Chemical detection of substances by utilizing a sample medium impregnated with solid test chemicals
CN103393219B (zh) * 2013-08-14 2014-09-24 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种选择性降低卷烟主流烟气中氰化氢释放量的改性天然植物类滤嘴添加材料及其制备方法
GB201320674D0 (en) * 2013-11-22 2014-01-08 British American Tobacco Co Adsorbent materials
US9352297B2 (en) 2013-11-27 2016-05-31 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Methods for preparing composites of activated carbon/zinc oxide and activated carbon/zinc oxide/nickel oxide for desulfurization of fuels
RU2688390C1 (ru) 2013-12-20 2019-05-21 Филип Моррис Продактс С.А. Курительное изделие, имеющее фильтр, содержащий капсулу
US10870129B1 (en) 2016-03-04 2020-12-22 Alexander Dragan Vapor infusion method and device
WO2017207593A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Oü Skeleton Technologies Group A method for manufacturing microporous carbon particles
CN107572498B (zh) * 2017-09-29 2019-09-20 程杰 一种碳化物掺杂多孔炭及其制备方法
RU2680600C1 (ru) * 2017-12-27 2019-02-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Композиционный материал на основе угля активированного и тритерпенового сапонина
KR102639869B1 (ko) * 2018-07-20 2024-02-22 주식회사 쿠라레 탄소질 재료, 그 제조 방법, 전기 화학 디바이스용 전극 활물질, 전기 화학 디바이스용 전극 및 전기 화학 디바이스
CN109336108B (zh) * 2018-11-30 2020-07-31 七道水（厦门）环保科技有限公司 一种净水活性炭及其制备方法
CN110451509B (zh) * 2019-08-20 2022-10-18 江西省科学院应用化学研究所 一种以硝酸锌为活化剂制备氮掺杂多孔碳材料的方法
CN113426410A (zh) * 2021-06-16 2021-09-24 珠海格力电器股份有限公司 多孔碳材料及其制备方法
CN115557499B (zh) * 2022-11-23 2023-03-17 成都达奇环境科技有限公司 方竹活性炭的制备方法以及方竹活性炭

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3251365A (en) * 1963-03-04 1966-05-17 Ii Charles H Keith Tobacco smoke filter
US3355317A (en) * 1966-03-18 1967-11-28 Liggett & Myers Tobacco Co Process of impregnating adsorbent materials with metal oxides
WO2008110233A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-18 BLüCHER GMBH Hochleistungsadsorbentien auf der basis von aktivkohle mit hoher meso- und makroporosität
US20100125039A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 R. J. Reynolds Tobacco Company Carbonaceous Material Having Modified Pore Structure

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB437039A (en) 1934-04-26 1935-10-23 Abraham Wix Improvements in or relating to the manufacture of cigarettes
US2963441A (en) * 1944-11-23 1960-12-06 Frank E Dolian Sorbents and process for their preparation
BE686826A (ko) 1965-09-20 1967-02-15
US3460543A (en) * 1966-03-21 1969-08-12 Liggett & Myers Inc Cigarette filter
GB1200219A (en) 1966-12-13 1970-07-29 Mitsubishi Rayon Co Cigarette filters
CH506958A (de) 1967-03-01 1971-05-15 Ceskoslovenska Akademie Ved Tabakrauchfilter
US3621851A (en) 1969-11-26 1971-11-23 Kata Mfg & Filtering Co Filter for smoker's article
US3618619A (en) 1970-03-03 1971-11-09 Eastman Kodak Co Tobacco smoke filters
GB1284673A (en) 1970-04-20 1972-08-09 British American Tobacco Co Improvements relating to tobacco-smoke filters
GB1331096A (en) 1970-10-07 1973-09-19 British American Tobacco Co Tobacco-smoke filters
GB1342931A (en) 1970-10-07 1974-01-10 British American Tobacco Co Smoking articles
US3802441A (en) 1972-01-26 1974-04-09 Brown & Williamson Tobacco Tobacco smoke filter additive
US3889691A (en) 1973-12-21 1975-06-17 Calgon Corp Tobacco smoke filter
US4091822A (en) 1975-04-25 1978-05-30 Loews Theatres, Inc. Article for the selective removal of hydrogen cyanide from tobacco smoke
US4221226A (en) 1979-02-15 1980-09-09 Eastman Kodak Company Hot melt adhesive for bonding filter tow, and filter elements bonded thereby
GB8605860D0 (en) * 1986-03-10 1986-04-16 Secr Defence Impregnated activated carbon
EP0250806A3 (en) 1986-06-30 1988-06-01 Hercules Incorporated Method and device for removing nitric oxide from cigarette smoke
US5105836A (en) 1989-09-29 1992-04-21 R. J. Reynolds Tobacco Company Cigarette and smokable filler material therefor
CA2092176C (en) 1990-10-04 1997-04-08 Dale Edwin Mathis Combination for improved delivery of tobacco modifying agents
ES2133377T3 (es) * 1991-11-27 1999-09-16 Calgon Carbon Corp Carbon de respirador universal activado, impregnado, exento de cromo para la adsorcion de gases y/o vapores toxicos.
US5344626A (en) * 1992-06-26 1994-09-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Dual impregnated activated carbon
US5275859A (en) 1992-12-21 1994-01-04 Eastman Kodak Company Tobacco smoke filter
JPH0780299A (ja) * 1993-09-14 1995-03-28 Kuraray Chem Corp 金属酸化物添着活性炭触媒
RU2138441C1 (ru) * 1998-03-02 1999-09-27 ОАО "Электростальский химико-механический завод" Способ получения поглотителя кислых газов
US6344071B1 (en) * 2000-05-22 2002-02-05 3M Innovative Properties Company Broad spectrum filter system for filtering contaminants from air or other gases
WO2002037990A2 (en) 2000-11-10 2002-05-16 Vector Tobacco Ltd. Method and product for removing carcinogens from tobacco smoke
US7071249B2 (en) 2001-10-05 2006-07-04 William Ho Biodegradable starch resin and method for making same
RU2207903C2 (ru) * 2001-10-08 2003-07-10 Закрытое акционерное общество "Сорбент - Центр Внедрение" Адсорбент для средств защиты органов дыхания
WO2003041521A2 (en) 2001-11-09 2003-05-22 Vector Tobacco Inc. Method and composition for mentholation of charcoal filtered cigarettes
JP2005512555A (ja) 2001-12-19 2005-05-12 ベクター・タバコ・インコーポレーテッド シガレットのメントール化する方法及び組成物
AU2002361809A1 (en) 2001-12-19 2003-07-09 Vector Tobacco Inc. Method and compositions for imparting cooling effect to tobacco products
MY135471A (en) 2002-01-09 2008-04-30 Philip Morris Prod Cigarette filter with beaded carbon
GB0209690D0 (en) 2002-04-27 2002-06-05 British American Tobacco Co Improvements relating to smoking articles and smokable filler materials therefor
JP2004091276A (ja) * 2002-09-02 2004-03-25 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd ヒ素吸着用活性炭およびその製造方法
US7243658B2 (en) 2003-06-13 2007-07-17 Philip Morris Usa Inc. Nanoscale composite catalyst to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cigarette
US9107452B2 (en) 2003-06-13 2015-08-18 Philip Morris Usa Inc. Catalyst to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cigarette
GB0324464D0 (en) * 2003-10-20 2003-11-19 Filtrona Int Ltd Tobacco smoke filter
US8439047B2 (en) 2003-12-22 2013-05-14 Philip Morris Usa Inc. Composite mesoporous/microporous materials and their use in smoking articles for removing certain gas phase constituents from tobacco smoke
WO2005094619A1 (de) 2004-04-02 2005-10-13 Reemtsma Cigarettenfabriken Gmbh Tabakrauchfilter
US20050247323A1 (en) 2004-05-10 2005-11-10 Brown & Williamson Tobacco Corporation Selective filtration of cigarette smoke using chitosan derivatives
GB0411988D0 (en) 2004-05-28 2004-06-30 British American Tobacco Co Smoking articles and smoking materials
US20060144410A1 (en) 2004-12-30 2006-07-06 Philip Morris Usa Inc. Surface-modified activated carbon in smoking articles
US8539957B2 (en) 2005-01-14 2013-09-24 Philip Morris Usa Inc. Cigarettes and cigarette filters including activated carbon for removing nitric oxide
US20070000505A1 (en) 2005-02-24 2007-01-04 Philip Morris Usa Inc. Smoking article with tobacco beads
US7622421B2 (en) 2005-03-11 2009-11-24 Philip Morris Usa Inc. Catalysts for low temperature oxidation of carbon monoxide
US7503960B2 (en) 2005-03-15 2009-03-17 Philip Morris Usa Inc. Smoking articles and filters with carbon fiber composite molecular sieve sorbent
GB0506278D0 (en) 2005-03-29 2005-05-04 British American Tobacco Co Porous carbon materials and smoking articles and smoke filters therefor incorporating such materials
GB0517551D0 (en) 2005-08-27 2005-10-05 Acetate Products Ltd Process for making filter tow
US8578943B2 (en) 2005-12-20 2013-11-12 Philip Morris Usa Inc. Metal-containing nanowires prepared using mesoporous molecular sieves as templates, and their use in smoking articles for removing certain gas phase constituents from tobacco smoke
DK2077731T3 (da) 2006-01-17 2011-10-31 Philip Morris Prod Cigaretbestanddele omfattende indkapslede katalysatorpartikler og fremgangsmåder til fremstilling og anvendelse deraf
US7569510B2 (en) 2006-02-27 2009-08-04 Philip Morris Usa Inc. Catalysts to reduce carbon monoxide such as in the mainstream smoke of a cigarette
EP1993389B1 (en) * 2006-03-10 2010-04-28 British American Tobacco (Investments) Limited Smoking article filter
CN100462139C (zh) 2006-06-08 2009-02-18 张洪图 消除有害物质的过渡金属改性活性炭制备方法
US20100108083A1 (en) 2007-04-17 2010-05-06 Laurent Schwartz Use of means for trapping co2 in a filter for preventing inflammation, cancer and cardiovascular diseases in a subject exposed to tobacco smoke
US20080293565A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Calgon Carbon Corporation Metal impregnated activated carbons and method of making same
US8555896B2 (en) 2007-12-19 2013-10-15 Philip Morris Usa Inc. Activated carbon from microcrystalline cellulose
WO2009123023A1 (ja) 2008-04-01 2009-10-08 日本たばこ産業株式会社 シガレットフィルター
JP2011517574A (ja) * 2008-04-14 2011-06-16 ナノスケール コーポレーション タバコ製品中の有毒または不要化合物の中和、吸着、および吸収方法
EP2130444A1 (en) 2008-06-06 2009-12-09 Xavier Wertz Smokable material and smokable articles
PL2326401T3 (pl) 2008-09-02 2017-01-31 3M Innovative Properties Company Gazowy filtr powietrza pozbawiony amoniaku
US20100122515A1 (en) * 2008-11-18 2010-05-20 Han-Wen Kuo Poison-filter material and production method thereof
US8511319B2 (en) 2008-11-20 2013-08-20 R. J. Reynolds Tobacco Company Adsorbent material impregnated with metal oxide component
CN101524186B (zh) 2009-04-09 2011-02-16 云南烟草科学研究院 一种降低卷烟烟气中氢氰酸含量的滤嘴添加剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3251365A (en) * 1963-03-04 1966-05-17 Ii Charles H Keith Tobacco smoke filter
US3355317A (en) * 1966-03-18 1967-11-28 Liggett & Myers Tobacco Co Process of impregnating adsorbent materials with metal oxides
WO2008110233A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-18 BLüCHER GMBH Hochleistungsadsorbentien auf der basis von aktivkohle mit hoher meso- und makroporosität
US20100125039A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 R. J. Reynolds Tobacco Company Carbonaceous Material Having Modified Pore Structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180086050A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 재단법인 한국환경산업연구원 토탄 유래의 전이금속이 담지된 탄소 구조체 및 이의 제조 방법
KR20230050633A (ko) * 2021-10-08 2023-04-17 김성균 활성탄 및 이의 제조방법

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Publication number Publication date
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KR101898078B1 (ko) 2018-09-12
WO2013011312A1 (en) 2013-01-24
CA2838913A1 (en) 2013-12-04
CN103687806A (zh) 2014-03-26
BR112013033174A2 (pt) 2017-03-01
EP2734469A1 (en) 2014-05-28
GB201112539D0 (en) 2011-08-31

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ZA200610096B (en) Application of mesoporous molecular sieves as selective smoke filtration additives
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US20090159091A1 (en) Activated carbon from microcrystalline cellulose
CA2821581A1 (en) Method of preparing porous carbon
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Cao et al. The application of the composite porous materials to reduce the harmful compounds in mainstream smoke

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