RU2337596C1 - Application of mesostructured molecular sieve as selective additives for smoke filtration - Google Patents

Application of mesostructured molecular sieve as selective additives for smoke filtration Download PDF

Info

Publication number
RU2337596C1
RU2337596C1 RU2006146202/12A RU2006146202A RU2337596C1 RU 2337596 C1 RU2337596 C1 RU 2337596C1 RU 2006146202/12 A RU2006146202/12 A RU 2006146202/12A RU 2006146202 A RU2006146202 A RU 2006146202A RU 2337596 C1 RU2337596 C1 RU 2337596C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
molecular sieve
mesoporous molecular
smoking
filter
Prior art date
Application number
RU2006146202/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006146202A (en
Inventor
Родни Д. ШЛУТЕР (US)
Родни Д. ШЛУТЕР
Ламар ПЕРРИ (US)
Ламар ПЕРРИ
Original Assignee
Браун Энд Уилльямсон Холдингс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Браун Энд Уилльямсон Холдингс, Инк. filed Critical Браун Энд Уилльямсон Холдингс, Инк.
Publication of RU2006146202A publication Critical patent/RU2006146202A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337596C1 publication Critical patent/RU2337596C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/166Silicic acid or silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: tobacco goods.
SUBSTANCE: smoking product has filtering element and/or smoking material containing high-structure mesostructured molecular sieve. The smoking product includes a filtering element containing MSM-41 as a mesostructured molecular sieve. Besides smoking product includes the smoking material and wrap containing MSM-41 as a mesostructured molecular sieve. Mesostructured molecular sieve can be used in combination with charcoal or include copper oxide in it.
EFFECT: capability to filter components of the first phase; profitability of production and lack of metal taste.
47 cl, 4 dwg, 7 tbl, 3 ex

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

По настоящей заявке в соответствии с Парижской конвенцией испрашивается приоритет по находящейся на рассмотрении заявке US 10/860775, поданной 03 июня 2004 г.In this application, in accordance with the Paris Convention, priority is claimed for pending application US 10/860775, filed June 3, 2004

УКАЗАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ, ФИНАНСИРУЕМЫЕ ФЕДЕРАЛЬНЫМ ПРАВИТЕЛЬСТВОМ СШАGUIDANCE ON RESEARCH AND DEVELOPMENT FINANCED BY THE FEDERAL GOVERNMENT OF THE USA

Отсутствует.Absent.

ССЫЛКА НА "ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ", ТАБЛИЦУ ИЛИ ЛИСТИНГ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ В ВИДЕ ПРИЛОЖЕНИЯ НА КОМПАКТ-ДИСКЕLINK TO THE "LIST OF SEQUENCES", TABLE OR LISTING OF THE COMPUTER PROGRAM PRESENTED BY THE APPLICATION ON THE COMPACT DISC

Отсутствует.Absent.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему фильтрующий элемент и/или курительный материал, содержащий высокоструктурированное мезопористое молекулярное сито, а точнее - к курительному изделию, содержащему фильтрующий элемент и/или курительный материал, содержащий высокопористый аморфный диоксид кремния (далее в настоящем определении обозначаемый, как "МСМ-41") в качестве высокоструктурированного мезопористого молекулярного сита для отфильтровывания компонентов паровой фазы, содержащихся в главной струе дыма.The present invention relates to a smoking article containing a filter element and / or smoking material containing a highly structured mesoporous molecular sieve, and more specifically, to a smoking article containing a filtering element and / or smoking material containing highly porous amorphous silicon dioxide (hereinafter referred to in this definition, as "MSM-41") as a highly structured mesoporous molecular sieve for filtering out the vapor phase components contained in the mainstream smoke .

2. Уровень техники2. The level of technology

Типичные курительные изделия, такие как сигареты, содержат цилиндрический фильтрующий элемент, расположенный на одной оси с цилиндрическим стержнем, заполненным табаком. Фильтрующий элемент и даже стержень, заполненный табаком, включают различные материалы, которые удаляют определенные компоненты из главной струи дыма. Часто эти материалы являются неселективными, и поэтому удаляют из главной струи дыма компоненты, которые удалять не следует, и приводят к нежелательном вкусу.Typical smoking articles, such as cigarettes, comprise a cylindrical filter element located on one axis with a cylindrical rod filled with tobacco. The filter element and even the tobacco-filled rod include various materials that remove certain components from the mainstream smoke. Often these materials are non-selective, and therefore remove components that should not be removed from the main stream of smoke and lead to an undesirable taste.

Некоторые сигареты содержат фильтрующие элементы, которые включают такие материалы как уголь. Типичные сигареты и фильтры описаны в US Patent Pub. No.2003/0159703, выданном Yang, et al., и US Patent Pub. No.2003/0154993, выданном Paine, III et al. Обычно площадь поверхности обратно пропорциональна размеру частиц угля. Если размер частиц слишком велик, то площадь поверхности может быть недостаточной для осуществления необходимой фильтрации. Этот фактор необходимо тщательно учитывать при выборе конкретного размера частиц угля. Кроме того, фильтрующие элементы, которые содержат уголь, часто придают металлический вкус во время курения. В попытке замаскировать металлический вкус уголь часто пропитывают вкусовой добавкой, которая может засорить поры и воспрепятствовать фильтрации и определение предпочтительного содержания вкусовой добавки затруднительно и неэффективно. Кроме того, фильтрующие элементы, которые содержат уголь, различаются по соотношениям количества микропор к количеству мезопор, причем термин "микропористый" обычно относится к таким материалам, обладающим размером пор, равным примерно 20 Å или менее, а термин "мезопористый" обычно относится к таким материалам, обладающим размером пор, равным примерно 20-500 Å. Равномерное распределение пор по размерам является более предпочтительным. В случае более равномерного распределения пор по размерам можно гарантировать, что большее количество пор будет относиться к диапазону мезопористости (2-50 нм), что обеспечивает более эффективную фильтрацию дыма, чем при использовании микропористых материалов. В случае пор разного размера более вероятно отфильтровывание различных соединений и более желательны фильтры, предназначенные для конкретных анализируемых веществ.Some cigarettes contain filter elements that include materials such as coal. Typical cigarettes and filters are described in US Patent Pub. No.2003 / 0159703 issued by Yang, et al., And US Patent Pub. No.2003 / 0154993 issued by Paine, III et al. Typically, the surface area is inversely proportional to the size of the coal particles. If the particle size is too large, then the surface area may not be sufficient to carry out the necessary filtration. This factor must be carefully considered when choosing a specific particle size of coal. In addition, filter elements that contain charcoal often give a metallic taste while smoking. In an attempt to mask the metallic taste, the coal is often impregnated with a flavor that can clog pores and impede filtration and determining the preferred flavor is difficult and inefficient. In addition, filter elements that contain carbon differ in the ratio of the number of micropores to the number of mesopores, the term “microporous” usually refers to such materials having a pore size of about 20 Å or less, and the term “mesoporous” usually refers to such materials having a pore size of about 20-500 Å. A uniform pore size distribution is preferred. In the case of a more uniform pore size distribution, it can be guaranteed that a larger number of pores will belong to the mesoporosity range (2-50 nm), which provides a more efficient smoke filtration than when using microporous materials. In the case of pores of different sizes, filtering off of various compounds is more likely and filters intended for specific analytes are more desirable.

Необходимо курительное изделие с фильтрующим элементом, способным отфильтровывать компоненты паровой фазы, которое рентабельно в изготовлении и не придает металлический вкус.A smoking article is required with a filter element capable of filtering out the vapor phase components, which is cost-effective to manufacture and does not impart a metallic taste.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Вследствие известных затруднений, связанных с фильтрующими элементами предшествующих курительных изделий, разработано курительное изделие с мезопористым молекулярным ситом для отфильтровывания компонентов паровой фазы, содержащихся в главной струе табачного дыма.Due to the known difficulties associated with the filter elements of previous smoking articles, a smoking article with a mesoporous molecular sieve has been developed for filtering out the vapor phase components contained in the main stream of tobacco smoke.

Согласно изобретению установлено, что группа высокоупорядоченных мезопористых молекулярных сит, изготавливаемых фирмой Mobil Corporation, обозначаемых, как M41S, применима в фильтрующих элементах курительного изделия. Материалы M41S представляют собой некристаллический диоксид кремния, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, обладающий узким распределением пор по размерам. МСМ-41 представляет собой высокопористый силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, относящийся к группе M41S и включающий высокоупорядоченную гексагональную систему однородных пор с регулируемыми диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å. Термин "гексагональный" включает материалы, которые обладают математически строгой гексагональной симметрией, и материалы со значительными наблюдающимися отклонениями от идеальности. МСМ означает Mobil Composition of Matter (композиция, выпускающаяся фирмой Mobil) или Mobil Crystalline Material (кристаллический материал, выпускающийся фирмой Mobil) и разработан фирмой Mobil в качестве подложки для катализаторов.According to the invention, it was found that a group of highly ordered mesoporous molecular sieves manufactured by Mobil Corporation, designated as M41S, is applicable to filter elements of a smoking article. M41S materials are non-crystalline silicon dioxide, collected using a matrix of a surfactant, with a narrow pore size distribution. MCM-41 is a highly porous silica gel, assembled using a matrix of a surfactant, belonging to the M41S group and comprising a highly ordered hexagonal system of homogeneous pores with adjustable diameters from about 15 to about 100 Å. The term "hexagonal" includes materials that have mathematically rigorous hexagonal symmetry, and materials with significant observable deviations from ideality. MSM stands for Mobil Composition of Matter (composition manufactured by Mobil) or Mobil Crystalline Material (crystalline material manufactured by Mobil) and is developed by Mobil as a support for catalysts.

Поверхность кремнийсодержащего МСМ-41 включает силанольные группы (SiOH), которые могут быть синтезированы с помощью цетилтриметиламмонийхлорида (ЦТАХЛ), Н2О, Na2O и SiO2. Полученный МСМ-41 можно использовать в качестве мезопористого молекулярного сита в курительных изделиях. МСМ-41 обладает высококонденсированной поверхностью, содержащей меньше групп SiOH, чем диоксид кремния, и его особенностью является форма, которую он приобретает вокруг матрицы, которую затем удаляют. Применение мезопор для поглощения описано в US Patent No.5580370. выданном Kuma, et al. Кроме того, МСМ-41 обладает большой площадью поверхности и для него площадь поверхности БЭТ составляет примерно 1000 м2/г, поэтому он обладает большой сорбционной емкостью. ("БЭТ" означает Брунауэра, Эметта и Теллера, трех ученых, которые оптимизировали теорию измерения площади поверхности). МСМ-41 эффективен для уменьшения содержания спиртов, альдегидов, кетонов, нитрилов и нафталина.The surface of the silicon-containing MCM-41 includes silanol groups (SiOH), which can be synthesized using cetyltrimethylammonium chloride (CTAHL), H 2 O, Na 2 O and SiO 2 . The obtained MCM-41 can be used as a mesoporous molecular sieve in smoking articles. MCM-41 has a highly condensed surface containing fewer SiOH groups than silicon dioxide, and its peculiarity is the shape that it acquires around the matrix, which is then removed. The use of mesopores for absorption is described in US Patent No.5580370. issued by Kuma, et al. In addition, the MCM-41 has a large surface area and for it the BET surface area is approximately 1000 m 2 / g, therefore it has a large sorption capacity. (“BET” means Brunauer, Emett, and Teller, three scientists who optimized the theory of measuring surface area). MCM-41 is effective in reducing the content of alcohols, aldehydes, ketones, nitriles and naphthalene.

Объектом настоящего изобретения является курительное изделие с фильтрующим элементом, содержащим мезопористое молекулярное сито, МСМ-41. Предпочтительным курительным изделием является сигарета, содержащая МСМ-41, находящийся в фильтрующем элементе.The object of the present invention is a smoking article with a filter element containing a mesoporous molecular sieve, MCM-41. A preferred smoking article is a cigarette containing MCM-41 located in the filter element.

Другим объектом является курительный материал в курительном стержне курительного изделия, содержащий мезопористое молекулярное сито, МСМ-41. Предпочтительным курительным изделием является сигарета и предпочтительным курительным материалом является табак. В этом варианте осуществления МСМ-41 расположен в курительном материале в стержне.Another object is a smoking material in a smoking rod of a smoking article containing a mesoporous molecular sieve, MCM-41. The preferred smoking article is a cigarette and the preferred smoking material is tobacco. In this embodiment, the MCM-41 is located in the smoking material in the core.

Еще одним объектом является фильтрующий элемент и курительный материал в курительном стержне курительного изделия, каждый из которых содержит мезопористое молекулярное сито, МСМ-41. В этом варианте осуществления МСМ-41 расположен в фильтрующем элементе и во всем курительном материале в стержне.Another object is a filter element and smoking material in a smoking rod of a smoking article, each of which contains a mesoporous molecular sieve, MCM-41. In this embodiment, the MCM-41 is located in the filter element and in the entire smoking material in the rod.

Еще одним объектом является фильтрующий элемент и/или курительный материал в курительном стержне курительного изделия, содержащий мезопористое молекулярное сито, МСМ-41, в комбинации с древесным углем и/или ионообменной смолой.Another object is a filter element and / or smoking material in a smoking rod of a smoking article containing a mesoporous molecular sieve, MCM-41, in combination with charcoal and / or ion exchange resin.

Еще одним объектом является фильтрующий элемент и/или курительный материал в курительном стержне курительного изделия, содержащий пропитанное мезопористое молекулярное сито, МСМ-41. В МСМ-41 можно включить оксид меди для лучшего удаления HCN и Н2S.Another object is a filter element and / or smoking material in a smoking rod of a smoking article containing an impregnated mesoporous molecular sieve, MCM-41. Copper oxide can be included in MCM-41 to better remove HCN and H 2 S.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Объекты и преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты из подробного описания предпочтительного варианта осуществления совместно с прилагаемыми чертежами, на которых представлено следующее:The objects and advantages of the present invention will be better understood from the detailed description of a preferred embodiment in conjunction with the accompanying drawings, in which the following is presented:

На фиг.1 приведена зависимость для выраженного в процентах и нормированного на полное количество твердых частиц уменьшения содержания анализируемых веществ в паровой фазе при использовании МСМ-41 в фильтре сигареты.Figure 1 shows the dependence for expressed in percent and normalized to the total amount of solid particles to reduce the content of the analytes in the vapor phase when using MCM-41 in the filter of a cigarette.

На фиг.2 приведена зависимость для выраженного в процентах и нормированного на полное количество твердых частиц уменьшения содержания карбонильных соединений в главной струе дыма.Figure 2 shows the dependence for expressed in percent and normalized to the total amount of solid particles to reduce the content of carbonyl compounds in the main stream of smoke.

На фиг.3 приведена зависимость для выраженного в процентах уменьшения содержания некоторых анализируемых веществ в паровой фазе при использовании МСМ-41 и сорбита.Figure 3 shows the dependence for the percentage reduction in the content of certain analytes in the vapor phase when using MCM-41 and sorbitol.

На фиг.4 приведена зависимость для выраженного в процентах уменьшения содержания карбонильных соединений в главной струе дыма при использовании МСМ-41 и сорбита.Figure 4 shows the relationship for the percentage reduction in the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke when using MCM-41 and sorbitol.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Хотя для настоящего изобретения возможны самые разные варианты осуществления и на чертежах представлены и ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, настоящее описание следует рассматривать, как содержащие примеры принципов, положенных в основу настоящего изобретения, а не как ограничивающее общие объекты настоящего изобретения проиллюстрированными вариантами осуществления.Although a wide variety of embodiments are possible for the present invention and the preferred embodiments of the present invention are presented and will be described in detail below, the present description should be considered as containing examples of the principles underlying the present invention, and not as limiting the general objects of the present invention to the illustrated variants implementation.

Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему мезопористое молекулярное сито, МСМ-41, к отфильтровыванию компонентов паровой фазы из главной струи табачного дыма. Компоненты паровой фазы, которые необходимо отфильтровать, взаимодействуют с МСМ-41 и удерживаются в порах и тем самым обеспечивается отделение нежелательных компонентов от остальной части пара. МСМ-41 обычно представляют собой черный или белый гранулированный материал, обладающий плотностью, равной ≈0,3 г/см3, и площадь поверхности БЭТ, равной ≈1000 м2/г. Хотя толщина стенок пор может меняться, МСМ-41 обычно обладает однородными диаметрами пор, равными ≈3,7 нм, если используется цетилтриметиламмонийбромид.The present invention relates to a smoking article comprising a mesoporous molecular sieve, MCM-41, for filtering vapor phase components from a mainstream smoke stream. The components of the vapor phase that must be filtered, interact with the MCM-41 and are retained in the pores, thereby separating unwanted components from the rest of the vapor. MCM-41 is usually a black or white granular material having a density of ≈0.3 g / cm 3 and a BET surface area of ≈1000 m 2 / g. Although the pore wall thickness may vary, MCM-41 typically has uniform pore diameters of ≈3.7 nm when cetyltrimethylammonium bromide is used.

Представленные ниже примеры приведены только для иллюстрации и не предполагается, что они ограничивают объем настоящего изобретения.The following examples are provided for illustration only and are not intended to limit the scope of the present invention.

Пример 1Example 1

Адсорбционные характеристики МСМ-41Adsorption characteristics of MCM-41

Для определения адсорбционных характеристик МСМ-41 его исследуют в изготовленных вручную камерных фильтрах и проведено сопоставление с семолиной (инертные гранулы муки, использующиеся для имитации камеры, заполненной гранулами). Камерные фильтры можно изготовить вручную, сначала удалив ацетилцеллюлозный (АЦ) фильтр сигареты. Укороченные сегменты АЦ в конце фильтра сигареты, обращенного ко рту, образуют камеру для удерживания гранулированного материала.To determine the adsorption characteristics of the MCM-41, it is examined in hand-made chamber filters and a comparison is made with semoline (inert flour granules used to simulate a chamber filled with granules). Chamber filters can be made manually by first removing the cellulose acetate (AC) filter of the cigarette. The shortened AC segments at the end of the cigarette filter facing the mouth form a chamber for holding the granular material.

Наборы образцов МСМ-41 получали по обычной методике синтеза с небольшими изменениями. МСМ-41 разработан фирмой Exxon/Mobil, но наборы образцов для проведения экспериментов разработаны в лаборатории. Воду, поверхностно-активное вещество цетилтриметиламмонийбромид (ЦТАБ) и терраэтилортосиликат (ТЭОС) последовательно смешивали в стеклянном флаконе объемом 250 мл до образования мутной белой суспензии. ЦТАБ и ТЭОС объединяли в молярном соотношении поверхностно-активное вещество: диоксид кремния, равном 1:2. Концентрация поверхностно-активного вещества в растворе в пересчете на полную массу равнялась 25%. По каплям прибавляли концентрированную серную кислоту, пока смесь не превращалась в прозрачную жидкость. Раствор перемешивали примерно при 400 оборотов/мин в течение 0,5 ч и затем выдерживали в автоклаве в статических условиях (121°С, 18 фунт-сила/дюйм) в течение 1 ч. Полученный гель извлекали из автоклава и охлаждали, а затем тщательно промывали деионизированной водой. Промытый материал нагревали на воздухе при 570°С в течение 6-8 ч и получали пористый материал, обладающий площадью поверхности БЭТ, составляющей ≈1300 м2/г.Sets of samples MCM-41 were obtained by the usual method of synthesis with slight changes. MCM-41 was developed by Exxon / Mobil, but sets of samples for experiments were developed in the laboratory. Water, the surfactant cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and terraethylorthosilicate (TEOS) were successively mixed in a 250 ml glass vial until a cloudy white suspension formed. CTAB and TEOS were combined in a molar ratio of surfactant: silica equal to 1: 2. The concentration of surfactant in solution in terms of the total mass was 25%. Concentrated sulfuric acid was added dropwise until the mixture turned into a clear liquid. The solution was stirred at approximately 400 rpm for 0.5 h and then autoclaved under static conditions (121 ° C, 18 lbf / in) for 1 h. The resulting gel was removed from the autoclave and cooled, and then thoroughly washed with deionized water. The washed material was heated in air at 570 ° C for 6–8 h and a porous material was obtained having a BET surface area of ≈1300 m 2 / g.

Наборы образцов сигарет, содержащих 50 мг гранулированной добавки в изготовленном вручную камерном фильтре, готовили с использованием или МСМ-41, синтезированного так, как описано выше, или семолины. Для каждого набора образцов установлен перепад давлений, выбранный так, чтобы уменьшить изменение выделения дыма. Образцы кондиционировали (при относительной влажности 65% и 75°С в течение 48 ч) и путем анализа определяли полное количество выделившейся паровой фазы (ПВПФ), содержание HCN в главной струе дыма (ГСД) и карбонильных соединений в ГСД.Sets of cigarette samples containing 50 mg of a granular additive in a hand-made chamber filter were prepared using either MCM-41 synthesized as described above or semolines. For each set of samples, a pressure differential is set so as to reduce the variation in smoke emission. The samples were conditioned (at a relative humidity of 65% and 75 ° C for 48 h) and the analysis determined the total amount of vapor phase (PVPF), HCN content in the mainstream smoke (HSD) and carbonyl compounds in the HFS.

Для сигарет с камерами, содержащими 50 мг семолины или МСМ-41, анализировали выделяющийся с ПВПФ дым. В таблице А приведены данные для некоторых соединений, содержащихся в паровой фазе дыма, и проведено сопоставление семолины с МСМ-41:For cigarettes with chambers containing 50 mg of semolina or MCM-41, smoke released from PVPF was analyzed. Table A shows the data for some compounds contained in the vapor phase of the smoke and compares the semolina with MCM-41:

ТАБЛИЦА А.
Данные анализа паровой фазы дыма (мкг/сигарета)
TABLE A.
Smoke Vapor Analysis Data (μg / cigarette)
Анализируемое веществоAnalyte Семолина (50 мг/мундштук)Semolina (50 mg / mouthpiece) МСМ-41 (50 мг/мундштук)MSM-41 (50 mg / mouthpiece) СероводородHydrogen sulfide 21,021.0 22,322.3 Цианид водородаHydrogen cyanide 76,476,4 68,168.1 МетанолMethanol 79,579.5 30,430,4 АцетальдегидAcetaldehyde 647,0647.0 536,1536.1 ВинилхлоридVinyl chloride 0,00,0 0,00,0 1,3-Бутадиен1,3-butadiene 55,655.6 54,254,2 АцетонитрилAcetonitrile 69,669.6 33,633.6 ПропиленоксидPropylene oxide 2,92.9 1,81.8 АкролеинAcrolein 82,082.0 45,845.8 ФуранFuran 27,927.9 22,422.4 Пропионовый альдегидPropionic Aldehyde 62,762.7 33,333.3 АцетонAcetone 228,5228.5 91,191.1 АкрилонитрилAcrylonitrile 10,310.3 6,06.0 СероуглеродCarbon disulphide 3,83.8 4,04.0 ИзопренIsoprene 396,4396.4 371,5371.5 ПропионитрилPropionitrile 11,611.6 4,54,5 Изомасляный альдегидIsobutyric Aldehyde 18,118.1 10,010.0 МетакрилонитрилMethacrylonitrile 2,22.2 1,21,2 н-Масляный альдегидn-butyric aldehyde 6,56.5 3,53,5 МетилэтилкетонMethyl ethyl ketone 48,348.3 15,015.0 Кротоновый альдегидCrotonic aldehyde 12,612.6 6,86.8 БензолBenzene 35,135.1 33,333.3 ТолуолToluene 35,135.1 28,128.1 СтиролStyrene 3,03.0 1,31.3 Всего ПВПФTotal PVPF 1936,11936.1 1424,31424.3 ПТЧ (мг/сигарета)PTC (mg / cigarette) 13,113.1 12,712.7 ПВПФ/ПТЧ (мкг/мг)PVPF / PTC (μg / mg) 147,8147.8 112,1112.1

МСМ-41 приводил к более значительному уменьшению содержания анализируемых веществ при значении ПВПФ/ПТЧ, равном 112,1 мкг/мг. В случае семолины значение ПВПФ/ПТЧ было большим (147,8 мкг/мг).MSM-41 led to a more significant decrease in the content of the analytes with a value of PVPF / PTC equal to 112.1 μg / mg. In the case of semoline, the value of PVPF / PTC was large (147.8 μg / mg).

На фиг.1 приведено выраженное в процентах и нормированное на полное количество твердых частиц (ПТЧ) уменьшение содержания различных компонентов паровой фазы. Эти данные показывают, что образец МСМ-41 обладает большей эффективностью при отфильтровывании нитрилов, кетонов и альдегидов, чем контрольный образец семолины. Обнаружено большое уменьшение содержания анализируемых веществ пропионитрила (58%), метанола (59%), метилэтилкетона (66%) и пропионового альдегида (43%). В целом при использовании МСМ-41 содержание в ПВПФ снизилось на 24%.Figure 1 shows the percentage expressed and normalized to the total amount of solid particles (PTC) reduction in the content of various components of the vapor phase. These data show that the MCM-41 sample is more effective at filtering out nitriles, ketones, and aldehydes than the control sample of semolina. A large decrease in the content of the analyzed substances propionitrile (58%), methanol (59%), methyl ethyl ketone (66%) and propionic aldehyde (43%) was found. In general, when using MSM-41, the content in PVPF decreased by 24%.

Содержание карбонильных соединений в главной струе дыма (ГСД) после применения семолины и МСМ-41 сопоставлены в таблице В:The content of carbonyl compounds in the mainstream smoke (HDM) after the use of semolina and MCM-41 are compared in Table B:

ТАБЛИЦА В.
Содержание карбонильных соединений в ГСД (мкг/сигарета)
TABLE B.
The content of carbonyl compounds in GDM (μg / cigarette)
Анализируемое веществоAnalyte Семолина (50 мг/мундштук)Semolina (50 mg / mouthpiece) МСМ-41 (50 мг/мундштук)MSM-41 (50 mg / mouthpiece) АцетальдегидAcetaldehyde 701,7701.7 444,8444.8 АцетонAcetone 276,4276.4 72,472,4 АкролеинAcrolein 115,1115.1 46,246.2 БутанонButanon 84,684.6 17,917.9 Масляный альдегидButyraldehyde 45,845.8 14,114.1 Кротоновый альдегидCrotonic aldehyde 28,028.0 10,910.9 ФормальдегидFormaldehyde 55,755.7 34,434,4 Пропионовый альдегидPropionic Aldehyde 58,258.2 24,524.5 Всего (мкг)Total (mcg) 1366,01366.0 664,0664.0 ПТЧ (мг/сигарета)PTC (mg / cigarette) 13,113.1 12,712.7 Всего/ПТЧ (мкг/мг)Total / PTT (μg / mg) 104,3104.3 52,352.3

МСМ-41 приводил к меньшему содержанию карбонильных соединений в главной струе дыма, чем семолина: 52,3 мкг/мг и 104,3 мкг/мг соответственно. Выраженное в процентах и нормированное на ПТЧ уменьшение содержания карбонильных соединений в главной струе дыма приведено на фиг.2. Данные показывают, что образец МСМ-41 обладает более значительным сродством к содержащимся в ГСД карбонильным соединениям, чем контрольный образец семолины. Образец МСМ-41 приводил к уменьшению содержания карбонильных соединений в главной струе дыма на 49% по сравнению с образцом семолины. Для анализируемых веществ акролеина, ацетона, бутанона и масляного альдегида по данным расчетов МСМ-41 снижал содержание по сравнению с контролем более чем на 50%. Измеренное содержание формальдегида уменьшилось на 34% по сравнению со случаем использования семолины.MCM-41 resulted in a lower content of carbonyl compounds in the mainstream smoke than semoline: 52.3 μg / mg and 104.3 μg / mg, respectively. Expressed as a percentage and normalized to the PTD, the decrease in the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke is shown in FIG. 2. The data show that the MCM-41 sample has a more significant affinity for the carbonyl compounds contained in the HDM than the control sample of semoline. Sample MCM-41 reduced the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke by 49% compared to the semolina sample. For the analyzed substances, acrolein, acetone, butanone, and butyric aldehyde, according to the calculations of MCM-41, reduced the content by more than 50% compared to the control. The measured formaldehyde content decreased by 34% compared with the use of semolina.

В таблице С приведена сводка среднего содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в фазе твердых частиц дыма:Table C summarizes the average content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the solid smoke phase:

ТАБЛИЦА С.
Среднее содержание ПАУ для образцов сигарет
TABLE C.
The average PAH content for cigarette samples
СемолинаSemolina МСМ-41MSM-41 НафталинNaphthalene 365,6365.6 284,5284.5 ФлуоренFluoren 127,2127.2 134,9134.9 ФенантренPhenanthrene 103,4103,4 113,7113.7 АнтраценAnthracene 40,340.3 43,643.6 ФлуорантенFluorantent 58,758.7 61,561.5 ПиренPyrene 38,438,4 39,139.1 БензофлуоренBenzofluoren 30,330.3 32,032,0 БензантраценBenzanthracene 16,816.8 17,217,2 ХризенChrysen 17,217,2 18,218.2 БензофлуорантенBenzofluoranthene 7,07.0 7,37.3 Бензо[е]пиренBenzo [e] pyrene 3,73,7 3,83.8 Бензо[а]пирен (БАП)Benzo [a] pyrene (BAP) 5,85.8 6,16.1 ПериленPerylene 0,60.6 0,70.7 ДибензантраценDibenzanthracene 0,20.2 0,20.2 БензопериленBenzoperylene 1,11,1 1,21,2 Всего ПАУ (нг/сигарета)Total PAH (ng / cigarette) 816,4816.4 763,9763.9 ПТЧ (мг/сигарета)PTC (mg / cigarette) 11,311.3 11,811.8 Количество затяжекNumber of puffs 6,96.9 6,86.8 ПАУ в пересчете на ПТЧ (нг/мг)PAH in terms of PTC (ng / mg) 72,072.0 64,664.6 БАП в пересчете на ПТЧ (нг/мг)BAP in terms of PTC (ng / mg) 0,520.52 0,510.51

При сопоставлении семолины с МСМ-41 значения, нормированные на полное количество твердых частиц (ПТЧ), показывают, что содержание нафталина снижено на ≈29%. Этот эффект может быть обусловлен тем, что нафталин обладает самой маленькой молекулой и является наиболее летучим из исследованных ПАУ и показывает, что МСМ-41 обладает высоким сродством к обладающим небольшими молекулами и летучим соединениям. Для всех остальных исследованных ПАУ не обнаружено заметно улучшенного сродства по отношению к образцу МСМ-41 по сравнению с контрольным образцом.When comparing semolina with MSM-41, the values normalized to the total amount of solid particles (PTC) show that the naphthalene content is reduced by ≈29%. This effect may be due to the fact that naphthalene has the smallest molecule and is the most volatile of the PAHs studied and shows that MCM-41 has a high affinity for small molecules and volatile compounds. For all other PAHs studied, no markedly improved affinity was found for the MCM-41 sample compared to the control sample.

В результате обнаружено, что образцы МСМ-41 являются эффективными адсорбентами для выбранных компонентов, обнаруживаемых в главной струе дыма. Обнаружено значительное уменьшение содержания нитрилов, альдегидов и кетонов. Кроме того, при исследовании ПАУ обнаружено значительное уменьшение содержания нафталина. МСМ-41 обладает сродством к молекулам, которые образуют прочные межмолекулярные связи и поэтому не обнаруживается уменьшение содержания анализируемых веществ 1,3-бутадиена, изопрена, фурана и бензола. Образцы МСМ-41 обладают большей эффективностью при отфильтровывании нитрилов, альдегидов и кетонов, чем контрольный образец семолины. Кроме того, МСМ-41 обнаруживает селективность по отношению к нафталину.As a result, it was found that MCM-41 samples are effective adsorbents for selected components found in the mainstream smoke. A significant decrease in the content of nitriles, aldehydes and ketones was found. In addition, in the study of PAHs, a significant decrease in the naphthalene content was found. MCM-41 has an affinity for molecules that form strong intermolecular bonds and, therefore, a decrease in the content of analytes not detected is 1,3-butadiene, isoprene, furan and benzene. MSM-41 samples are more effective at filtering out nitriles, aldehydes and ketones than the control sample of semolina. In addition, MCM-41 detects selectivity for naphthalene.

Пример 2Example 2

Сопоставление МСМ-41 с сорбитом в качестве добавки в фильтр сигаретыComparison of MSM-41 with sorbitol as an additive to a cigarette filter

Для определения эффективности отфильтровывания для МСМ-41 его и сорбит, т.е. активированный уголь, полученный из полуантрацита и выпускающийся фирмой Calgon Carbons, помещали в изготовленные вручную сигареты с камерными фильтрами, характеристики которых рассмотрены выше, и сопоставлены их характеристики отфильтровывания. В качестве контроля использовали семолину. Высокопористая структура МСМ-41 побудила провести сопоставление с активированным углем, таким как сорбит. Образцы МСМ-41 готовили по указанной выше методике. Сорбит использовали без модификации.To determine the filtering efficiency for MSM-41, it is sorbitol, i.e. activated carbon obtained from semanthracite and manufactured by Calgon Carbons was placed in hand-made cigarettes with chamber filters, the characteristics of which are discussed above, and their filtering characteristics are compared. Semoline was used as a control. The highly porous structure of the MCM-41 prompted a comparison with activated carbon, such as sorbitol. Samples of MCM-41 were prepared according to the above procedure. Sorbitol was used without modification.

Готовили три набора образцов с использованием изготовленных вручную сигарет с камерными фильтрами. В таблице D указаны добавки к фильтрам и их содержание для каждого образца.Three sets of samples were prepared using handmade cigarettes with chamber filters. Table D shows the filter additives and their contents for each sample.

ТАБЛИЦА D.
Содержание компонентов фильтров
TABLE D.
Filter Component Content
Компоненты фильтраFilter components Содержание (мг)Content (mg) МСМ-41/СемолинаMSM-41 / Semolina 50/5050/50 Сорбит/СемолинаSorbitol / Semolina 50/5050/50 Семолина в качестве контроляSemolina as a control 100one hundred

Для образцов установлен перепад давлений, выбранный так, чтобы уменьшить изменение выделения аэрозолей. После кондиционирования для образцов определяли полное количество выделившейся паровой фазы (ПВПФ), содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и карбонильных соединений в главной струе дыма (ГСД).For the samples, a pressure differential is set so as to reduce the change in aerosol emission. After conditioning, the samples determined the total amount of vapor phase (PVPF), the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and carbonyl compounds in the mainstream smoke (HSD).

Для всех трех образцов исследовали ПВПФ. В таблице Е приведены содержания в паровой фазе после использования каждого образца:PVPF was investigated for all three samples. Table E shows the vapor phase contents after using each sample:

ТАБЛИЦА Е.
Данные анализа паровой фазы дыма (мкг/сигарета)
TABLE E.
Smoke Vapor Analysis Data (μg / cigarette)
СемолинаSemolina Сорбит/семолинаSorbitol / Semolina МСМ-41/семолинаMSM-41 / semolina 1,3-Бутадиен1,3-butadiene 69,869.8 69,869.8 69,769.7 АцетальдегидAcetaldehyde 627,1627.1 636,2636.2 541,9541.9 АцетонAcetone 294,7294.7 216,5216.5 120,9120.9 АцетонитрилAcetonitrile 84,284.2 69,669.6 45,245,2 АкролеинAcrolein 75,975.9 50,650.6 43,443,4 АкрилонитрилAcrylonitrile 13,313.3 10,010.0 8,78.7 БензолBenzene 58,958.9 31,631.6 41,241.2 СероуглеродCarbon disulphide 4,14.1 3,93.9 3,93.9 Кротоновый альдегидCrotonic aldehyde 21,621.6 6,36.3 8,38.3 ФуранFuran 41,441,4 39,139.1 38,938.9 Цианид водородаHydrogen cyanide 78,078.0 73,373.3 70,770.7 СероводородHydrogen sulfide 20,020,0 15,115.1 19,919.9 ИзопренIsoprene 551,4551.4 426,2426.2 473,7473.7 МетакрилонитрилMethacrylonitrile 2,52,5 1,51,5 1,31.3 МетанолMethanol 80,980.9 72,372.3 34,934.9 МетилэтилкетонMethyl ethyl ketone 68,468,4 32,032,0 17,117.1 Пропионовый альдегидPropionic Aldehyde 58,258.2 45,745.7 39,439,4 ПропионитрилPropionitrile 13,613.6 8,18.1 5,25.2 ПропиленоксидPropylene oxide 3,83.8 3,83.8 3,03.0 СтиролStyrene 5,85.8 2,52,5 3,63.6 ТолуолToluene 62,762.7 23,823.8 35,735.7 ВинилхлоридVinyl chloride НПО*NGO * НПОNGOs НПОNGOs Изомасляный альдегидIsobutyric Aldehyde 28,728.7 21,021.0 18,218.2 н-Масляный альдегидn-butyric aldehyde 8,78.7 5,35.3 4,44.4 ПВПФPVPF 2273,12273.1 1863,71863.7 1648,71648.7 ПТЧPTC 12,612.6 12,812.8 12,512.5 ПВПФ/ПТЧPVPF / PTCH 180,4180,4 145,6145.6 131,9131.9 *Ниже предела обнаружения.* Below detection limit.

Прямое сопоставление парофазных данных для МСМ-41 и сорбита показывает, что, хотя активированный уголь является в целом хорошим адсорбентом для широкого диапазона анализируемых веществ, МСМ-41 является селективным для более полярных анализируемых веществ, таких как нитрилы, альдегиды, кетоны и спирты. Это сродство к полярным молекулам можно объяснить его сильным межмолекулярным связыванием с выступающими гидроксигруппами, находящимися на поверхности диоксида кремния, и фиг.3 демонстрирует селективность МСМ-41.A direct comparison of vapor phase data for MCM-41 and sorbitol shows that although activated carbon is generally a good adsorbent for a wide range of analytes, MCM-41 is selective for more polar analytes, such as nitriles, aldehydes, ketones and alcohols. This affinity for polar molecules can be explained by its strong intermolecular binding to protruding hydroxy groups located on the surface of silicon dioxide, and FIG. 3 shows the selectivity of MCM-41.

Для всех трех образцов также определяли содержание карбонильных соединений в главной струе дыма и результаты приведены в таблице F:For all three samples, the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke was also determined and the results are shown in Table F:

ТАБЛИЦА F.
Содержание карбонильных соединений в ГСД (мкг/сигарета)
TABLE F.
The content of carbonyl compounds in GDM (μg / cigarette)
СемолинаSemolina Сорбит/Sem*Sorbitol / Sem * MCM41/Sem*MCM41 / Sem * АцетальдегидAcetaldehyde 641,5641.5 561,2561.2 539,8539.8 АцетонAcetone 256,7256.7 164,2164.2 104,9104.9 АкролеинAcrolein 106,7106.7 64,464,4 67,467.4 БутанонButanon 74,774.7 33,033.0 24,824.8 Масляный альдегидButyraldehyde 40,840.8 19,819.8 18,518.5 Кретоновый альдегидCretonaldehyde 27,227,2 16,716.7 11,611.6 ФормальдегидFormaldehyde 51,851.8 43,643.6 40,140.1 Пропионовый альдегидPropionic Aldehyde 53,953.9 33,633.6 35,035.0 Всего карбонильных соединенийTotal carbonyl compounds 1253,31253.3 936,6936.6 842,0842.0 Всего карбонильных соединений/ПТЧTotal Carbonyl Compounds / PTC 99,599.5 73,273,2 67,467.4 *Sem = семолина* Sem = semolina

В таблице F сопоставлено содержание карбонильных соединений в главной струе дыма после использования семолины, сорбита/семолины и МСМ-41/семолины. МСМ-41 приводит к полному содержанию карбонильных соединений, равному 842,0 мкг/сигарета, а сорбит пропускает большее количество карбонильных соединений: 936,6 мкг/сигарета. На фиг.4 приведены выраженные в процентах и нормированные уменьшения содержания карбонильных соединений в главной струе дыма после использования МСМ-41 и сорбита. Эти результаты согласуются с результатами анализов паровой фазы Уменьшения содержания, наблюдающиеся для диоксида кремния, собранного с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, являлись (как минимум) сопоставимыми с уменьшениями для образцов сорбита. Для некоторых анализируемых веществ, таких как ацетон и кротоновый альдегид, уменьшения было более значительными.Table F compares the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke after using semolina, sorbitol / semolina, and MCM-41 / semolina. MCM-41 leads to a total carbonyl content of 842.0 μg / cigarette, and sorbitol passes a greater amount of carbonyl compounds: 936.6 μg / cigarette. Figure 4 shows the percentage and normalized decreases in the content of carbonyl compounds in the mainstream smoke after using MCM-41 and sorbitol. These results are consistent with vapor phase analyzes. The decreases observed for silica collected from a surfactant matrix were (at least) comparable to those for sorbitol samples. For some analytes, such as acetone and crotonaldehyde, the reductions were more significant.

Поскольку при использовании образцов МСМ-41 наблюдается уменьшение содержания нафталина, также исследовано содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В таблице G приведен полный перечень результатов исследований для ПАУ:Since a decrease in the naphthalene content is observed when using MSM-41 samples, the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) was also studied. Table G provides a complete list of research results for PAHs:

ТАБЛИЦА G.TABLE G. Данные анализа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) (мкг/сигарета)Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Analysis Data (μg / cigarette) ПАУ - FTCPAH - FTC СемолинаSemolina Сорбит/SemSorbitol / Sem MCM41/SemMCM41 / Sem АнтраценAnthracene 40,840.8 41,441,4 42,142.1 БензантраценBenzanthracene 16,416,4 16,916.9 17,217,2 Бензо[а]пиренBenzo [a] pyrene 6,26.2 6,26.2 6,26.2 Бензо[е]пиренBenzo [e] pyrene 4,44.4 4,64.6 4,54,5 БензофлуорантенBenzofluoranthene 7,47.4 7,57.5 7,47.4 БензофлуоренBenzofluoren 28,528.5 28,728.7 30,630.6 БензопериленBenzoperylene 1,21,2 1,21,2 1,21,2 ХризенChrysen 18,818.8 19,019.0 19,419,4 ДибензантраценDibenzanthracene 0,20.2 0,20.2 0,20.2 ФлуорантенFluorantent 47,047.0 45,845.8 49,449.4 ФлуоренFluoren 130,0130.0 126,0126.0 131,5131.5 НафталинNaphthalene 453,0453.0 198,0198.0 271,0271.0 ПериленPerylene 0,60.6 0,60.6 0,60.6 ФенантренPhenanthrene 111,0111.0 110,5110.5 111,0111.0 ПиренPyrene 39,539.5 39,039.0 39,939.9 ПАУ ПТЧPAH PTCH 13,313.3 12,712.7 13,213,2 Всего ПАУTotal PAHs 904,9904.9 645,3645.3 732,0732.0 Всего ПАУ/ПТЧTotal PAH / PTCH 68,368.3 50,750.7 55,455,4

Нормированное на полное количество твердых частиц (ПТЧ) уменьшение содержания нафталина по сравнению с контролем (семолиной) для МСМ-41 составляло ≈40% и для сорбита составляло ≈54%. Уменьшение содержания других ПАУ не наблюдалось. Хотя нафталин обладает самой маленькой молекулой и является наиболее летучим из исследованных ПАУ, уменьшение содержания нафталина, видимо, обусловлено его летучестью, а не размером молекулы. Диаметр пор МСМ-41 является большим по сравнению с размером молекулы антрацена, следующим по размеру молекулы исследованным анализируемым веществом, для которого уменьшение содержания не обнаружено. Эти данные характеризуют способность сорбита адсорбировать неполярные молекулы.The decrease in the naphthalene content normalized to the total amount of solid particles (PTC) compared to the control (semolina) for MSM-41 was ≈40% and for sorbitol was ≈54%. A decrease in the content of other PAHs was not observed. Although naphthalene has the smallest molecule and is the most volatile of the PAHs studied, a decrease in the content of naphthalene is apparently due to its volatility, and not the size of the molecule. The pore diameter of MCM-41 is large compared to the size of the anthracene molecule, the next largest analyte to be studied by the size of the molecule, for which no decrease in content was detected. These data characterize the ability of sorbitol to adsorb nonpolar molecules.

В результате обнаружено, что образцы МСМ-41 являются более селективными по отношению к полярным компонентам дыма и превосходят сорбит при удалении нитрилов, кетонов, спиртов и альдегидов. Образец сорбита являлся более эффективным по отношению к неполярным компонентам дыма, таким как бензол, толуол, стирол, изопрен и нафталин. МСМ-41 может дополнять сорбит и другие добавки, такие как ионообменная смола при его использовании в качестве вспомогательной добавки.As a result, it was found that MCM-41 samples are more selective with respect to the polar components of smoke and are superior to sorbitol when removing nitriles, ketones, alcohols, and aldehydes. A sorbitol sample was more effective against non-polar smoke components such as benzene, toluene, styrene, isoprene and naphthalene. MCM-41 can complement sorbitol and other additives, such as ion exchange resins, when used as an auxiliary additive.

Пример 3Example 3

МСМ-41 с включением оксида медиMCM-41 with inclusion of copper oxide

Образец МСМ-41 готовили по методике, описанной в примере 1. При приготовлении МСМ-41 в раствор реакционной смеси дополнительно вводили нитрат меди(II) при концентрации, равной 3%. Полученный гель прокаливали при 400°С и получали МСМ-41 с включением оксида меди, обладающий такой же большой площадью поверхности и способностью поглощать паровую фазу, что и чистый МСМ-41, но дополнительно обладающий способностью уменьшать содержание цианида водорода и сероводорода. По сравнению с семолиной в качестве контрольного образца МСМ-41 с включением оксида меди приводил к составляющему 56% уменьшению содержания HCN и составляющему 35% уменьшению содержания Н2S.Sample MCM-41 was prepared according to the procedure described in example 1. When preparing MCM-41, copper (II) nitrate was additionally introduced into the solution of the reaction mixture at a concentration of 3%. The resulting gel was calcined at 400 ° С and MCM-41 was obtained with the inclusion of copper oxide having the same large surface area and the ability to absorb the vapor phase as pure MCM-41, but additionally having the ability to reduce the content of hydrogen cyanide and hydrogen sulfide. Compared to semolina, as a control sample, MCM-41 with the inclusion of copper oxide resulted in a 56% reduction in HCN and a 35% decrease in H 2 S.

Представленное выше подробное описание приведено преимущественно для улучшения понимания и следует понимать, что из него не следуют наложения ненужных ограничений на изменения, которые должны быть очевидны для специалистов в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием и которые могут быть внесены без отклонения от сущности настоящего изобретения и объема прилагаемой формулы изобретения.The above detailed description is provided primarily to improve understanding and it should be understood that it does not impose unnecessary restrictions on changes that should be obvious to specialists in this field of technology after reading this description and which can be made without deviating from the essence of the present invention and the scope of the attached claims.

Claims (47)

1. Курительное изделие, включающее1. A smoking article comprising курительный материал, окруженный оберточным материалом с образованием курительного стержня; иsmoking material surrounded by wrapping material to form a smoking rod; and расположенный на одной оси фильтрующий элемент, в котором указанный фильтрующий элемент включает мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41.located on one axis of the filter element, in which the specified filter element includes a mesoporous molecular sieve, including MCM-41. 2. Изделие по п.1, в котором указанное мезопористое молекулярное сито расположено в указанном фильтрующем элементе.2. The product according to claim 1, in which the specified mesoporous molecular sieve is located in the specified filter element. 3. Изделие по п.1, в котором указанный фильтрующий элемент включает несколько фильтрующих камер, в котором одна или большее количество указанных фильтрующих камер включает мезопористое молекулярное сито.3. The product according to claim 1, in which the specified filter element includes several filter chambers, in which one or more of these filter chambers includes a mesoporous molecular sieve. 4. Изделие по п.1, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.4. The product according to claim 1, in which the specified mesoporous molecular sieve is a silica gel collected using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 5. Изделие по п.4, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.5. The product according to claim 4, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 6. Курительное изделие, включающее6. A smoking article comprising курительный материал, окруженный оберточным материалом с образованием курительного стержня; иsmoking material surrounded by wrapping material to form a smoking rod; and расположенный на одной оси фильтрующий элемент, в котором указанный курительный материал включает мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41, указанное мезопористое молекулярное сито расположено в указанном курительном стержне.located on one axis of the filter element, in which the specified smoking material includes a mesoporous molecular sieve, including MCM-41, the specified mesoporous molecular sieve is located in the specified smoking rod. 7. Изделие по п.6, в котором указанный оберточный материал покрыт указанным мезопористым молекулярным ситом.7. The product according to claim 6, in which the specified wrapping material is coated with the specified mesoporous molecular sieve. 8. Изделие по п.6, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.8. The product according to claim 6, in which the specified mesoporous molecular sieve is a silica gel assembled using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 9. Изделие по п.8, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.9. The product of claim 8, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 10. Курительное изделие, включающее10. A smoking article comprising курительный материал, окруженный оберточным материалом с образованием курительного стержня; иsmoking material surrounded by wrapping material to form a smoking rod; and расположенный на одной оси фильтрующий элемент, в котором указанный курительный материал, указанный оберточный материал, и указанный фильтрующий элемент включают мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41, указанное мезопористое молекулярное сито расположено в указанном курительном материале и указанном фильтрующем элементе и нанесено на указанный оберточный материал.a filter element located on one axis, wherein said smoking material, said wrapping material, and said filter element include a mesoporous molecular sieve including an MCM-41, said mesoporous molecular sieve is located in said smoking material and said filter element and applied to said wrapping material . 11. Изделие по п.10, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.11. The product of claim 10, in which the specified mesoporous molecular sieve is a silica gel, collected using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 12. Изделие по п.11, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.12. The product according to claim 11, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 13. Сигарета, включающая13. A cigarette including стержень из табака с прикрепленным к нему фильтрующим элементом; и мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41.a tobacco rod with a filter element attached thereto; and a mesoporous molecular sieve comprising MCM-41. 14. Сигарета по п.13, в которой указанное мезопористое молекулярное сито расположено в указанном фильтрующем элементе.14. The cigarette of claim 13, wherein said mesoporous molecular sieve is located in said filter element. 15. Сигарета по п.13, в которой указанный фильтрующий элемент включает несколько фильтрующих камер.15. The cigarette according to item 13, in which the specified filter element includes several filter chambers. 16. Сигарета по п.15, в которой одна или большее количество указанных фильтрующих камер включает указанное мезопористое молекулярное сито.16. The cigarette according to clause 15, in which one or more of these filter chambers includes the specified mesoporous molecular sieve. 17. Сигарета по п.13, в которой указанный фильтрующий элемент расположен на одной оси с заполненным табаком курительным стержнем, указанный курительный стержень включает расположенное в нем указанное мезопористое молекулярное сито.17. The cigarette according to item 13, in which the specified filter element is located on the same axis as the tobacco-filled smoking rod, the specified smoking rod includes the specified mesoporous molecular sieve. 18. Сигарета по п.17, в которой указанный фильтрующий элемент и указанный курительный стержень окружены оберточной бумагой, указанная оберточная бумага покрыта указанным мезопористым молекулярным ситом.18. The cigarette according to claim 17, wherein said filter element and said smoking rod are surrounded by wrapping paper, said wrapping paper is coated with said mesoporous molecular sieve. 19. Сигарета по п.13, в которой указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.19. The cigarette of claim 13, wherein said mesoporous molecular sieve is silica gel assembled using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 20. Сигарета по п.19, в которой указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.20. The cigarette according to claim 19, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 21. Курительное изделие, включающее21. A smoking article comprising курительный материал, окруженный оберточным материалом с образованием курительного стержня; иsmoking material surrounded by wrapping material to form a smoking rod; and расположенный на одной оси фильтрующий элемент, в котором указанное курительное изделие включает мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41, и несколько добавок.located on one axis of the filter element, in which the specified smoking product includes a mesoporous molecular sieve, including MCM-41, and several additives. 22. Изделие по п.21, в котором указанное мезопористое молекулярное сито и указанные добавки расположены в указанном курительном материале.22. The product according to item 21, in which the specified mesoporous molecular sieve and these additives are located in the specified smoking material. 23. Изделие по п.21, в котором указанное мезопористое молекулярное сито и указанные добавки расположены в указанном фильтрующем элементе.23. The product according to item 21, in which the specified mesoporous molecular sieve and these additives are located in the specified filter element. 24. Изделие по п.21, в котором указанное мезопористое молекулярное сито и указанные добавки расположены в указанном курительном материале и в указанном фильтрующем элементе.24. The product according to item 21, in which the specified mesoporous molecular sieve and these additives are located in the specified smoking material and in the specified filter element. 25. Изделие по п.21, в котором указанный фильтрующий элемент включает несколько фильтрующих камер и в котором одна или большее количество указанных фильтрующих камер включает указанное мезопористое молекулярное сито и указанные добавки.25. The product according to item 21, in which the specified filter element includes several filter chambers and in which one or more of these filter chambers includes the specified mesoporous molecular sieve and these additives. 26. Изделие по п.21, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.26. The product according to item 21, in which the specified mesoporous molecular sieve is a silica gel, collected using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 27. Изделие по п.26, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.27. The product according to p, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 28. Изделие по п.21, в котором одна из указанных добавок представляет собой активированный уголь.28. The product according to item 21, in which one of these additives is activated carbon. 29. Изделие по п.28, в котором указанный активированный уголь представляет собой сорбит.29. The product according to claim 28, wherein said activated carbon is sorbitol. 30. Изделие по п.21, в котором одна из указанных добавок представляет собой ионообменную смолу.30. The product according to item 21, in which one of these additives is an ion exchange resin. 31. Курительное изделие, включающее31. A smoking article comprising курительный материал, окруженный оберточным материалом с образованием курительного стержня; иsmoking material surrounded by wrapping material to form a smoking rod; and расположенный на одной оси фильтрующий элемент, в котором указанное курительное изделие включает мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41, с включением оксида меди.located on one axis of the filter element, in which the specified smoking product includes a mesoporous molecular sieve, including MCM-41, with the inclusion of copper oxide. 32. Изделие по п.31, в котором указанное мезопористое молекулярное сито с включением оксида меди расположено в указанном курительном материале.32. The product according to p, in which the specified mesoporous molecular sieve with the inclusion of copper oxide is located in the specified smoking material. 33. Изделие по п.31, в котором указанный фильтрующий элемент включает расположенное в нем указанное мезопористое молекулярное сито с включением оксида меди.33. The product according to p, in which the specified filter element includes located therein specified mesoporous molecular sieve with the inclusion of copper oxide. 34. Изделие по п.31, в котором указанный фильтрующий элемент включает несколько фильтрующих камер и в котором одна или большее количество указанных фильтрующих камер включает указанное мезопористое молекулярное сито с включением оксида меди.34. The product according to p, in which the specified filter element includes several filter chambers and in which one or more of these filter chambers includes the specified mesoporous molecular sieve with the inclusion of copper oxide. 35. Изделие по п.31, в котором указанное мезопористое молекулярное сито с включением оксида меди расположено в указанном курительном материале и в указанном фильтрующем элементе.35. The product according to p, in which the specified mesoporous molecular sieve with the inclusion of copper oxide is located in the specified smoking material and in the specified filter element. 36. Изделие по п.31, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.36. The product according to p, in which the specified mesoporous molecular sieve is a silica gel, collected using a matrix of a surfactant, containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 37. Изделие по п.36, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.37. The product according to clause 36, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 38. Фильтр для курительного изделия, включающий38. A filter for a smoking article, including фильтрующий элемент, содержащий мезопористое молекулярное сито, включающее МСМ-41; иa filter element containing a mesoporous molecular sieve, including MCM-41; and несколько добавок, расположенных в указанном фильтрующем элементе.several additives located in the specified filter element. 39. Фильтр по п.38, в котором указанное мезопористое молекулярное сито и указанные добавки расположены в указанном фильтрующем элементе.39. The filter of claim 38, wherein said mesoporous molecular sieve and said additives are located in said filter element. 40. Фильтр по п.38, включающий несколько фильтрующих камер.40. The filter according to § 38, including several filter chambers. 41. Фильтр по п.40, в котором по меньшей мере одна из указанных фильтрующих камер включает мезопористое молекулярное сито и по меньшей мере одна из указанных фильтрующих камер включает указанные добавки.41. The filter of claim 40, wherein at least one of said filter chambers comprises a mesoporous molecular sieve and at least one of said filter chambers includes said additives. 42. Фильтр по п.38, в котором указанное мезопористое молекулярное сито представляет собой силикагель, собранный с помощью матрицы из поверхностно-активного вещества, содержащий упорядоченную гексагональную структуру однородных пор.42. The filter according to claim 38, wherein said mesoporous molecular sieve is a silica gel assembled using a matrix of a surfactant containing an ordered hexagonal structure of homogeneous pores. 43. Фильтр по п.42, в котором указанные однородные поры обладают диаметрами, равными от примерно 15 до примерно 100 Å.43. The filter according to § 42, in which these homogeneous pores have diameters equal to from about 15 to about 100 Å. 44. Фильтр по п.38, в котором одна из указанных добавок представляет собой активированный уголь.44. The filter according to § 38, in which one of these additives is activated carbon. 45. Фильтр по п.44, в котором указанный активированный уголь представляет собой сорбит.45. The filter according to item 44, in which the specified activated carbon is sorbitol. 46. Фильтр по п.38, в котором одна из указанных добавок представляет собой ионообменную смолу.46. The filter according to § 38, in which one of these additives is an ion exchange resin. 47. Фильтр по п.38, в котором указанное мезопористое молекулярное сито включает оксид меди.47. The filter of claim 38, wherein said mesoporous molecular sieve comprises copper oxide.
RU2006146202/12A 2004-06-03 2005-04-29 Application of mesostructured molecular sieve as selective additives for smoke filtration RU2337596C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/860,775 2004-06-03
US10/860,775 US20050268925A1 (en) 2004-06-03 2004-06-03 Application of mesoporous molecular sieves as selective smoke filtration additives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006146202A RU2006146202A (en) 2008-07-20
RU2337596C1 true RU2337596C1 (en) 2008-11-10

Family

ID=34967712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006146202/12A RU2337596C1 (en) 2004-06-03 2005-04-29 Application of mesostructured molecular sieve as selective additives for smoke filtration

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20050268925A1 (en)
EP (1) EP1750530A1 (en)
CN (1) CN101010013A (en)
AR (1) AR050414A1 (en)
BR (1) BRPI0511750A (en)
CA (1) CA2567295A1 (en)
GT (1) GT200500131A (en)
PA (1) PA8635701A1 (en)
PE (1) PE20060071A1 (en)
RU (1) RU2337596C1 (en)
SV (1) SV2005002133A (en)
TW (1) TW200614926A (en)
UY (1) UY28928A1 (en)
WO (1) WO2005120261A1 (en)
ZA (1) ZA200610096B (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7479098B2 (en) 2005-09-23 2009-01-20 R. J. Reynolds Tobacco Company Equipment for insertion of objects into smoking articles
ES2301392B1 (en) 2006-11-07 2009-06-09 Universidad De Alicante TOBACCO-CATALYST BLENDS FOR REDUCTION OF TOXIC COMPOUNDS PRESENT IN TOBACCO SMOKE.
US8186360B2 (en) * 2007-04-04 2012-05-29 R.J. Reynolds Tobacco Company Cigarette comprising dark air-cured tobacco
US8079369B2 (en) 2008-05-21 2011-12-20 R.J. Reynolds Tobacco Company Method of forming a cigarette filter rod member
CN102046033B (en) 2008-05-21 2013-12-04 R.J.雷诺兹烟草公司 Apparatus and associated method for forming a filter component of a smoking article
US8613284B2 (en) 2008-05-21 2013-12-24 R.J. Reynolds Tobacco Company Cigarette filter comprising a degradable fiber
US8434498B2 (en) 2009-08-11 2013-05-07 R. J. Reynolds Tobacco Company Degradable filter element
US20120000481A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Dennis Potter Degradable filter element for smoking article
CN101934234B (en) * 2010-09-13 2012-07-04 中南大学 Mesoporous molecular sieve catalyst for catalytic cracking of waste plastics as well as preparation method and application thereof
US8973588B2 (en) 2011-07-29 2015-03-10 R.J. Reynolds Tobacco Company Plasticizer composition for degradable polyester filter tow
US20130167849A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 Balager Ademe Method of tipping for smoking article
US20130167851A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 Balager Ademe Method of filter assembly for smoking article
US20160073686A1 (en) 2014-09-12 2016-03-17 R.J. Reynolds Tobacco Company Tobacco-derived filter element
US10226066B2 (en) 2016-03-07 2019-03-12 R.J. Reynolds Tobacco Company Rosemary in a tobacco blend
CN106858717A (en) * 2017-04-10 2017-06-20 滁州卷烟材料厂 The filter tip of carbonyls in a kind of selectivity reducing cigarette fume
CN113576027A (en) * 2021-08-25 2021-11-02 上海烟草集团有限责任公司 Composite filter stick for reducing propionaldehyde in cigarette smoke and cigarette
CN113558290A (en) * 2021-08-26 2021-10-29 上海烟草集团有限责任公司 Method for reducing acetone in cigarette smoke
CN114669272A (en) * 2022-02-24 2022-06-28 昆明理工大学 Adsorbent for synergistically removing dust, hydrogen fluoride and hydrogen chloride in copper smelting flue gas and preparation method thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3292636A (en) * 1964-05-04 1966-12-20 Union Carbide Corp Smoking tobacco preparation
US3338246A (en) * 1964-05-04 1967-08-29 Union Carbide Corp Smoking tobacco preparation
US3347245A (en) * 1965-12-27 1967-10-17 Edward J Hawkins Filter cigarette
US3572348A (en) * 1968-08-01 1971-03-23 Liggett & Myers Inc Tobacco composition
US3703901A (en) * 1971-03-11 1972-11-28 Liggett & Myers Inc Tobacco composition
US4317460A (en) * 1978-01-20 1982-03-02 Gallaher Limited Smoking products
DE3000897A1 (en) * 1979-01-12 1980-07-24 Gallaher Ltd CATALYSTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
US5246689A (en) * 1990-01-25 1993-09-21 Mobil Oil Corporation Synthetic porous crystalline material its synthesis and use
US5102643A (en) * 1990-01-25 1992-04-07 Mobil Oil Corp. Composition of synthetic porous crystalline material, its synthesis
US5198203A (en) * 1990-01-25 1993-03-30 Mobil Oil Corp. Synthetic mesoporous crystalline material
JP3233169B2 (en) * 1992-05-03 2001-11-26 株式会社西部技研 Element for total heat exchanger and method for producing the same
US5534368A (en) * 1994-05-12 1996-07-09 Morris; Jerry L. Battery module
PT740907E (en) * 1995-05-03 2002-05-31 British American Tobacco Co SMOKING PRODUCT
US20020166564A1 (en) * 1997-12-19 2002-11-14 Sung Michael T. Silica resin filter for smoking articles
US6209547B1 (en) * 1998-10-29 2001-04-03 Philip Morris Incorporated Cigarette filter
CA2359825C (en) * 2000-10-26 2008-09-23 Quanjie Liu A mesoporous aluminum based molecular sieve and a process for the preparation of the same
FR2820342B1 (en) * 2001-02-07 2003-12-05 Inst Francais Du Petrole PROCESS FOR THE PREPARATION OF ZEOLITHIC MEMBRANES SUPPORTED BY TEMPERATURE CONTROLLED CRYSTALLIZATION
US6563988B2 (en) * 2001-04-25 2003-05-13 Lightwave Microsystems Corporation Optical apparatus and method having predetermined group velocity dispersion
MY135471A (en) * 2002-01-09 2008-04-30 Philip Morris Prod Cigarette filter with beaded carbon
CA2476971C (en) * 2002-03-15 2012-02-28 Rothmans, Benson & Hedges Inc. Low sidestream smoke cigarette with combustible paper having modified ash
US8381738B2 (en) * 2003-12-22 2013-02-26 Philip Morris Usa Inc. Composite materials and their use in smoking articles

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005120261A1 (en) 2005-12-22
BRPI0511750A (en) 2008-01-02
RU2006146202A (en) 2008-07-20
SV2005002133A (en) 2011-03-22
AR050414A1 (en) 2006-10-25
US20050268925A1 (en) 2005-12-08
PE20060071A1 (en) 2006-02-12
CN101010013A (en) 2007-08-01
ZA200610096B (en) 2008-07-30
EP1750530A1 (en) 2007-02-14
CA2567295A1 (en) 2005-12-22
UY28928A1 (en) 2006-01-31
GT200500131A (en) 2006-01-10
PA8635701A1 (en) 2006-10-13
TW200614926A (en) 2006-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2337596C1 (en) Application of mesostructured molecular sieve as selective additives for smoke filtration
US9642394B2 (en) Porous carbon and methods of production thereof
US3584630A (en) Tobacco product having low nicotine content associated with a release agent having nicotine weakly absorbed thereon
JP5570753B2 (en) Filter material made of porous silica and cigarette filter using the same
JPH0998760A (en) Article for smoker
US6863074B2 (en) Cigarette filters comprising unfunctionalized porous polyaromatic resins for removing gas phase constituents from mainstream tobacco smoke
KR20160138952A (en) Activated carbon for smoking articles
US8402977B2 (en) Tobacco smoke filter
CN109174004B (en) Method for improving essence slow-release performance of activated carbon and application
WO2005115182A2 (en) Tobacco smoke filter
Branton et al. Activated carbons for the adsorption of vapours from cigarette smoke
JP4769927B2 (en) Method for producing silica adsorbent
JPH08173797A (en) Adsorbent
CN103159224A (en) Preparation method of all-silicon type amorphous porous material and application of all-silicon type amorphous porous material in cigarette filters
JP5126868B2 (en) Filter material made of porous material and cigarette filter using the same
WO2011015861A2 (en) Filter for a smoking article
CN104473329A (en) Application of silica gel material in reduction of phenol and crotonaldehyde in cigarette smoke
WO2019106798A1 (en) Flavor inhalation article
JP2016502847A (en) Aluminosilicate SAB-15 as an additive to reduce toxic and carcinogenic compounds present in cigarette smoke
Perederii et al. Purification of aqueous alcohol solutions in two-bed adsorber filters
CN113647675A (en) Composite filter tip for adsorbing 2-butanone in cigarette smoke and cigarette
CN117756133A (en) Composite porous material and preparation method and application thereof
CN115806302A (en) Alumina for filtering flue gas and preparation method thereof
EP0804098A1 (en) Filter for tobacco smoke
Vrbková et al. Alkyl modified MCM-41 for the sorption of alizarin and limonene from liquid and gas phase

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090430