BR102017024594A2 - Uso de um líquido iônico como dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de oxigênio - Google Patents

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Abstract

a presente invenção é direcionada ao uso de um líquido iônico como um dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de oxigênio, a composição compreendendo pelo menos uma formulação de fonte de oxigênio e pelo menos uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação da fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido pelo menos em uma faixa de temperatura de -10ºc a + 50ºc e a formulação do composto de óxido metálico compreende um composto de óxido metálico que é um óxido de um metal único ou de dois ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.

Description

(54) Título: USO DE UM LÍQUIDO IÔNICO COMO DISPERSANTE OU SOLVENTE E COMO DISSIPADOR DE CALOR EM UMA COMPOSIÇÃO PARA GERAÇÃO DE OXIGÊNIO (51) Int. Cl.: C01B 13/02; C09K 5/00 (30) Prioridade Unionista: 18/11/2016 EP 16199641.8 (73) Titular(es): GOODRICH LIGHTING SYSTEMS GMBH (72) Inventor(es): FRITZ KUEHN; FLORIAN J. GROCHE; CHRISTOPH KALLFASS (74) Procurador(es): KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (57) Resumo: A presente invenção é direcionada ao uso de um líquido iônico como um dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de oxigênio, a composição compreendendo pelo menos uma formulação de fonte de oxigênio e pelo menos uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação da fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a + 50°C e a formulação do composto de óxido metálico compreende um composto de óxido metálico que é um óxido de um metal único ou de dois ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
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1/54 “USO DE UM LÍQUIDO IÔNICO COMO DISPERSANTE OU SOUVENTE E COMO DISSIPADOR DE CALOR EM UMA COMPOSIÇÃO PARA GERAÇÃO DE OXIGÊNIO” [001] A presente invenção refere-se à utilização de líquidos iônicos em composições para geração de oxigênio.
[002] Seres humanos não podem existir sem oxigênio. Em muitos ambientes, no entanto, o fornecimento de oxigênio é insuficiente ou existe o risco de situações de emergência que envolvem falta de oxigênio, por exemplo em submarinos, em minas, em cápsulas espaciais e também em aviões. A pressão do ar diminui com o aumento da altitude do voo e em altitudes de cruzeiro de muitas aeronaves, em particular aeronaves de longo alcance, o oxigênio suficiente para seres humanos não está mais disponível. Portanto, as cabines da aeronave são pressurizadas para garantir um fornecimento de oxigênio suficiente. Em caso de uma despressurização repentina de uma cabine de aeronave, máscaras de oxigênio devem estar disponíveis, fornecendo oxigênio à tripulação e aos passageiros até que a aeronave atinja um nível de voo onde oxigênio suficiente esteja disponível. [003] O oxigênio fornecido por esses sistemas de emergência é tipicamente produzido por chamados velas de clorato ou velas de oxigênio. Esses geradores químicos de oxigênio contêm cloratos ou percloratos como fonte de oxigênio, bem como vários aditivos como combustíveis, catalisadores, aglutinantes e moderadores. As velas de clorato estão muitas vezes sob a forma de hastes cilíndricas, ou seja, têm uma forma semelhante às velas. As velas de clorato são divulgadas, por exemplo, em WO 97/43210.
[004] As velas de clorato conhecidas exigem altas temperaturas nas quais a produção de oxigênio ocorre. Ou seja, em velas de cloreto, o oxigênio é liberado a temperaturas entre 450°C e 700°C. Portanto, é necessário isolamento térmico efetivo de velas de clorato, resultando em um prejuízo de
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2/54 tamanho e peso. Além disso, a decomposição de cloratos e percloratos tende a produzir produtos secundários tóxicos, em particular o cloro, que deve ser removido da corrente de oxigênio, acrescentando em tamanho e peso. Além disso, existe o risco de falha no sistema. Nas velas de clorato, a zona de reação é normalmente líquida, ou seja, há uma zona líquida que se desloca através da vela, começando no ponto de ignição. A zona líquida dentro da vela sólida desestabiliza consideravelmente a vela, de modo que choques mecânicos ou mesmo pequenas vibrações podem resultar na separação das porções de vela, interrompendo assim a transferência de calor e interrompendo a decomposição de clorato ou perclorato. Nesse caso, a produção de oxigênio pode ser interrompida, embora o oxigênio ainda seja vital.
[005] Um tipo diferente de geradores químicos de oxigênio usa peróxidos como fontes de oxigênio, por exemplo percarbonato de sódio, perborato de sódio ou um aduto de ureia de peróxido de hidrogênio. A decomposição dos peróxidos produz oxigênio e a reação de decomposição pode ser iniciada por contato dos compostos de peróxido com uma enzima apropriada ou catalisador de metal de transição. Os geradores químicos de oxigênio deste tipo são divulgados nos documentos US 2 035 896, WO 86/02063, JPS 61227903 e DE 196 02 149.
[006] Muitos geradores de oxigênio à base de peróxido conhecidos usam água para fornecer contato entre os peróxidos e os catalisadores. Infelizmente, a água congela a 0°C e, portanto, nenhum oxigênio pode ser produzido abaixo de 0°C, enquanto alguns sistemas de emergência devem estar operacionais abaixo de 0°C. Além disso, a decomposição de peróxidos em soluções aquosas pode resultar em efervescência veemente da mistura reacional. Como consequência, um dispositivo gerador de oxigênio contendo uma composição que gera oxigênio à base de peróxido deve ter uma estrutura complexa.
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3/54 [007] Seria benéfico o fornecimento de uma solução para pelo menos alguns dos problemas da técnica anterior descrita acima e o fornecimento de oxigênio respirável, confiável e contínuo em uma ampla faixa de temperatura, preferencialmente incluindo temperaturas negativas. O oxigênio produzido deve estar a uma temperatura baixa, de preferência abaixo de 150°C e ainda preferencialmente isento de componentes tóxicos ou não nocivos tais como cloro ou monóxido de carbono. Também seria benéfico produzir o oxigênio durante um longo período de tempo e com uma taxa de fluxo significativa.
[008] Os exemplos de modalidades da invenção incluem o uso de um líquido iônico como um dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de oxigênio, a composição compreendendo pelo menos uma formulação de fonte de oxigênio e pelo menos uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação da fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a + 50°C e a formulação do composto de óxido metálico compreende um composto de óxido metálico que é um óxido de um metal único ou de dois ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
[009] Os exemplos de modalidades da invenção baseiam-se em um conceito completamente novo, a utilização de líquidos iônicos em composições químicas que geram oxigênio.
[0010] As implementações técnicas deste conceito inventivo incluem uma composição para geração de oxigênio, um método para gerar oxigênio a partir desta composição, um dispositivo para gerar oxigênio contendo a composição e a utilização de um líquido iônico como dispersante ou solvente e/ou como dissipador de calor na composição e/ou para liberar oxigênio da composição durante um período estendido de tempo.
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4/54 [0011] As implementações deste conceito inventivo também incluem a composição na forma de um kit, ou seja, em uma forma que impede que todos os constituintes da composição, que são necessários para iniciar e apoiar a geração de oxigênio, possam entrar em contato físico entre si.
[0012] As implementações desta invenção incluem ainda que o kit é especificamente adaptado para preenchimento ou recarga de um dispositivo para geração de oxigênio de acordo com esta invenção.
[0013] Como pode ser facilmente compreendido, os constituintes da composição são os mesmos, independentemente de qual implementação técnica da invenção está contemplada. Por conseguinte, qualquer divulgação proporcionada para uma determinada implementação (tal como composição, dispositivo, método ou utilização) é análoga às demais implementações desta invenção.
[0014] As modalidades 1 a 83 abaixo constituem exemplos de implementações desta invenção.
1. Uma composição para geração de oxigênio, compreendendo:
pelo menos uma fonte de oxigênio, pelo menos um líquido iônico e pelo menos um composto de óxido metálico, em que a fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido, pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a +50°C e o composto de óxido metálico é um óxido de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes, sendo os referidos metais selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
2. A composição de acordo com a modalidade 1, em que a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico ou a fonte de oxigênio e o
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5/54 líquido iônico ou o composto de óxido metálico e o líquido iônico não estão em contato físico entre si.
3. A composição de acordo com as modalidades 1 ou 2, em que a fonte de oxigênio é selecionada dentre percarbonatos de metal alcalino, perboratos de metal alcalino, peróxido de hidrogênio de ureia e suas misturas.
4. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 3, em que a fonte de oxigênio é uma ou mais dentre Na2CÜ3 x 1,5 H2O2 NaBÜ3 x 4 H2O, NaBCh x H2O e peróxido de hidrogênio e ureia.
5. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o cátion é selecionado do grupo que consiste em imidazólio, pirrolidínio, amônio, colina, piridínio, pirazólio, cátions de piperidínio, fosfônio e sulfônio e em que o cátion pode ter pelo menos um substituinte.
6. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o íon iônico é selecionado do grupo que consiste em fosfato de dimetilfosfato, metilsulfato, trifluorometilsulfonato, bis(trifluorometilsulfonil)imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.
7. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que o líquido iônico é selecionado do grupo que consiste em
-butiltrimetilamôniobis (trifluorometilsulfonil) imida ([Me3BuN]TFSI)
-1 -butil-3-metilimidazólio trifluorometanossulfonato (BMImOTf),
-1 -butil-3-metilimidazóliodimetilfosfato (BMImPO4Me2)
-1 -butill-3-metilimidazoliummetilsulfato (BMImS04Me),
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6/54
-1,1-butilmetilpirrolidiniumbis (trifluorometilsulfonil) imida (BmpyrTFSI),
-1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2),
-1,3-dimetilimidazólio-metilsulfato (MMImSCUMe).
8. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo um único metal, opcionalmente em diferentes estados de oxidação.
9. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o composto de óxido metálico é um ou mais de MnCh, CO3O4, CrÜ3, Ag2Ü, CuO e PbCh.
10. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo pelo menos dois metais diferentes.
11. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos metálicos do tipo espinélio, óxidos metálicos do tipo ilmenita e óxidos metálicos do tipo perovskita.
12. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 11, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos de ferro de cobalto misturados, óxidos de ferro de cobre misturados, óxidos de ferro de níquel misturados, óxidos de ferro e manganês misturados, óxidos de manganês e cobre misturados, óxidos mistos de manganês e cobalto, óxidos mistos de níquel e manganês, óxidos mistos de cobalto e níquel, óxidos mistos de níquel de ferro e lantânio, óxido misto de manganês e estrôncio e lantânio e suas misturas.
13. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um dentre CoFe2O4, Co^Fe^CE, Co2FeO4, CuFe2O4, Cu1.5Mn1.5O4, Co2MnO4,
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ΝΐΜηΟβ, N1CO2O4, Lao,5Sro,5Mn03 e FaFeo,25Nio,7s03.
14. A composição de acordo com qualquer uma modalidades 1 a 13, em que a composição é fornecida como um kit de pelo menos dois componentes fisicamente separados, cada componente não possuindo pelo menos um dentre a fonte de oxigênio, o líquido iônico e o composto de óxido metálico.
15. A composição de acordo com a modalidade 14, em que um componente compreende uma formulação de composto de óxido metálico e a formulação de líquido iônico e o outro componente compreende uma formulação de fonte de oxigênio.
16. A composição de acordo com a modalidade 14, em que um componente compreende uma formulação de fonte de oxigênio e uma formulação de composto de óxido metálico e o outro componente compreende uma formulação de líquido iônico.
17. A composição de acordo com a modalidade 14, em que o kit compreende um terceiro componente, um componente compreendendo uma formulação de fonte de oxigênio, o outro componente compreendendo uma formulação de líquido iônico e o terceiro componente compreendendo uma formulação de composto de óxido metálico.
18. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 17, em que a fonte de oxigênio está presente em uma quantidade que varia de 10 a 80% em peso da composição, o líquido iônico está presente em uma quantidade que varia de 20 a 80% em peso da composição e o composto de óxido metálico está presente em uma quantidade que varia de mais de 0 a 20% em peso da composição.
19. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 18, em que pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está na forma de pós ou está na forma de pelo menos um compacto de pó.
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20. A composição de acordo com a modalidade 19, em que o pelo menos um compacto de pó foi compactado com uma pressão na faixa de 1 a 220 MPa.
21. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 14 a 20, em que o kit compreende pelo menos dois compostos de óxido metálico diferentes e/ou pelo menos dois compostos de peróxido que diferem em grau de compactação.
22. Um método de geração de oxigênio, compreendendo o fornecimento de pelo menos uma fonte de oxigênio, o fornecimento de pelo menos um líquido iônico, pelo menos um composto de óxido metálico, em que a fonte de oxigênio é um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido, em pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a +50°C e o composto de óxido metálico é um óxido de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes, sendo os referidos metais selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos e o contato da fonte de oxigênio, do líquido iônico e do composto de óxido metálico.
23. O método de acordo com a modalidade 22, em que a fonte de oxigênio e o líquido iônico são fornecidos como um primeiro componente, o composto de óxido metálico é fornecido como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura dos primeiro e segundo componentes.
24. O método de acordo com a modalidade 22, em que o composto de óxido metálico e o líquido iônico são fornecidos como um primeiro componente, a fonte de oxigênio é fornecida como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura do primeiro e do segundo componente.
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25. O método de acordo com a modalidade 22, em que a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico são fornecidos como um primeiro componente, o líquido iônico é fornecido como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura dos primeiro e segundo componentes.
26. O método de acordo com a modalidade 22, em que a fonte de oxigênio é fornecida como um primeiro componente, o líquido iônico é fornecido como um segundo componente, o composto de óxido metálico é fornecido como um terceiro componente e a etapa de contato compreende a mistura do primeiro, segundo e terceiros componentes.
27. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 26, em que a fonte de oxigênio é selecionada dentre percarbonatos de metal alcalino, perboratos de metal alcalino, peróxido de hidrogênio de ureia e suas misturas.
28. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 27, em que a fonte de oxigênio é uma ou mais dentre Na2CÜ3 x 1,5 H2O2 NaBCh x 4 H2O, NaBCh x H2O e peróxido de hidrogênio e ureia.
29. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 28, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o cátion é selecionado do grupo que consiste em imidazólio, pirrolidínio, amônio, colina, piridínio, pirazólio, cátions de piperidínio, fosfônio e sulfônio e em que o cátion pode ter pelo menos um substituinte.
30. O método de acordo com qualquer uma das modalidades a 29, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o íon iônico é selecionado do grupo que consiste em fosfato de dimetilfosfato, metilsulfato, trifluorometilsulfonato, bis (trifluorometilsulfonil) imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.
31. O método de acordo com qualquer uma das modalidades
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10/54 a 30, em que o líquido iônico é selecionado do grupo que consiste em
-butiltrimetilamôniobis(trifluorometilsulfonil)imida ([Me3BuMTFSI)
-l-butil-3-metilimidazolio-trifluorometanossulfonato (BMImOTf),
-1 -butil-3-metilimidazóliodimetilfosfato (BMImPO4Me2),
-1 -butil-3-metilimidazóliometilsulfato (BMImSCUMe),
-1,1 -butilmetilpirrolidíneobis(triíiuorometilsulfon)imida (BmpyrTFSI),
-1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2),
-1,3-dimetilimidazóliometilsulfato (MMImSCUMe).
32. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 31, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo um único metal, opcionalmente em diferentes estados de oxidação.
33. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 32, em que o composto de óxido metálico é um ou mais dentre MnCh, CO3O4, CrCh, Ag2O, CuO e PbO2.
34. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 33, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo pelo menos dois metais diferentes.
35. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 34, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos metálicos do tipo espinélio, óxidos metálicos do tipo ilmenita e óxidos metálicos do tipo perovskita.
36. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 35, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos de ferro de cobalto misturados, óxidos de ferro de cobre misturados, óxidos de ferro de níquel misturados, óxidos de ferro e manganês misturados, óxidos de manganês e cobre misturados, óxidos mistos de manganês e cobalto, óxidos
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11/54 mistos de níquel e manganês, óxidos mistos de cobalto e níquel, óxidos mistos de níquel de ferro e lantânio, óxido misto de manganês e estrôncio e lantânio e suas misturas.
37. A composição do método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 36, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um dentre CoFe2O4, Co^Fe^CU Co2FeO4, CuFe2Ü4, Cui^Mn^CF, Co2MnO4, NiMnCb, NiCo2O4, Uao,sSro,5Mn03 e FaFeo,2sNio,7503.
38. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 37, em que pelo menos uma fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está sob a forma de pó.
39. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 38, em que pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está na forma de pelo menos um compacto de pó.
40. O método de acordo com a modalidade 39, em que o pelo menos um compacto de pó foi compactado com uma pressão na faixa de 1 a 220 MPa.
41. O método de acordo com a modalidade 39 ou 40, em que pelo menos um dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico inclui compactos de pó com diferentes graus de compressão.
42. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 41, em que a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico são fornecidos como uma mistura.
43. O método de acordo com qualquer uma das modalidades 22 a 42, em que a fonte de oxigênio está presente em uma quantidade que varia de 10 a 80% em peso da composição, o líquido iônico está presente em uma quantidade que varia de 20 a 80% em peso da composição e o composto de óxido metálico está presente em uma quantidade que varia de mais de 0 a 20% em peso da composição.
44. Um dispositivo para geração de oxigênio, compreendendo
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12/54 pelo menos uma câmara de reação para alojar uma composição para geração de oxigênio, a composição compreendendo uma combinação de constituintes que consiste em pelo menos uma fonte de oxigênio, pelo menos um líquido iônico e pelo menos um composto de óxido metálico, meios para manter pelo menos uma das fontes de oxigênio, o líquido iônico e o composto de óxido metálico fisicamente separados dos constituintes remanescentes, meios para estabelecer contato físico da fonte de oxigênio, do líquido iônico e do composto de óxido metálico e meios para permitir que o oxigênio saia da câmara de reação, em que o composto de óxido metálico é um óxido de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes, sendo os referidos metais escolhidos entre os metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos e em que a fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido.
45. O dispositivo de acordo com a modalidade 44, em que os meios para permitir que o oxigênio saia da câmara de reação sejam selecionados a partir de uma membrana permeável aos gases, uma frita e uma peneira molecular.
46. O dispositivo de acordo com a modalidade 44 ou 45, em que a câmara de reação compreende um primeiro compartimento para receber pelo menos uma das fontes de oxigênio, o líquido iônico e o composto de óxido metálico e um segundo compartimento para receber os outros constituintes.
47. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 46, em que os meios para manter pelo menos uma das fontes de oxigênio, o líquido iônico e o composto de óxido metálico separados fisicamente compreendem pelo menos um receptáculo dentro da câmara para receber pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio, o líquido
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13/54 iônico e o composto de óxido metálico.
48. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 47, em que os meios para manter pelo menos uma das fontes de oxigênio, o líquido iônico e o composto de óxido metálico separados fisicamente compreendem uma membrana, uma folha ou uma placa de vidro entre o primeiro compartimento e o segundo compartimento.
49. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 48, em que os meios para estabelecer o contato físico compreendem um dispositivo para destruição dos meios para manter os constituintes fisicamente separados e um mecanismo de ativação para ativar o dispositivo.
50. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 49, em que o dispositivo para destruição é uma placa sólida, uma grade, uma aresta de corte.
51. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 50 em que os meios para estabelecer contato físico são uma seringa ou um mecanismo de dosagem.
52. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 51, em que a pelo menos uma câmara de reação é colocada dentro de um recipiente com uma saída de gás.
53. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 52, em que pelo menos duas câmaras de reação são colocadas dentro de um recipiente, o recipiente proporcionando um espaço de gás comum para receber oxigênio que sai das câmaras de reação.
54. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 44 a 53, em que de três a 20 câmaras de reação são colocadas dentro de um recipiente, o recipiente fornecendo um espaço de gás comum para receber oxigênio que sai das câmaras de reação.
55. O dispositivo de acordo com qualquer uma das
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14/54 modalidades 44 a 54, em que a pelo menos uma câmara de reação compreende diferentes composições para geração de oxigênio.
56. O dispositivo de acordo com a modalidade 53, em que as pelo menos duas câmaras de reação compreendem composições diferentes para geração de oxigênio.
57. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 52 a 56, em que a saída de gás compreende meios para restringir o fluxo de gás.
58. O dispositivo de acordo com qualquer uma das modalidades 55 a 57, em que as posições de composto para geração de oxigênio diferem em relação à fonte de oxigênio e/ou em relação ao líquido iônico e/ou em relação ao composto de óxido metálico e/ou em relação ao grau de compactação da fonte de oxigênio.
59. Um componente de carga para um dispositivo para geração de oxigênio como incorporado em qualquer uma das modalidades 44 a 58, o componente de carga compreendendo uma formulação de fonte de oxigênio e/ou uma formulação de líquido iônico e/ou uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação de fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, a formulação de líquido iônico está no estado líquido pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a + 50°C e a formulação de composto de óxido metálico compreende um óxido de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
60. O componente de carga de acordo com a modalidade 59, em que o composto de peróxido é selecionado dentre percarbonatos de metal alcalino, perboratos de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e ureia e suas misturas.
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61. O componente de carga de acordo com a modalidade 59 ou 60, em que a formulação de líquido iônico compreende um líquido iônico com um cátion e um ânion, em que o cátion é selecionado do grupo que consiste em imidazólio, pirrolidinio, amônia, colina, piridínio, pirazólio, piperidínio, fosfonato e sulfonato e em que o cátion pode ter pelo menos um substituinte e em que o ânion é selecionado do grupo que consiste em fosfato de dimetil, metilsulfato, trifluorometilsulfonato, bis (trifluoro- metilsulfonil) imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.
62. O componente de carga de acordo com qualquer uma das modalidades 59 a 61, em que o composto de óxido metálico é um ou mais dentre MnO2, CO3O4, CrCL, Ag2O, CuO e PbO2.
63. O componente de carga de acordo com qualquer uma das modalidades 59 a 62, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos metálicos do tipo espinélio, óxidos metálicos do tipo ilmenita e óxidos metálicos do tipo perovskita.
64. O componente de carga de acordo com qualquer uma das modalidades 59 a 63, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos de ferro de cobalto misturados, óxidos de ferro de cobre misturados, óxidos de ferro de níquel misturados, óxidos de ferro e manganês misturados, óxidos de manganês e cobre misturados, óxidos mistos de manganês e cobalto, óxidos mistos de níquel e manganês, óxidos mistos de cobalto e níquel, óxidos mistos de níquel de ferro e lantânio, óxido misto de manganês e estrôncio e lantânio e suas misturas.
65. O componente de carga de acordo com qualquer uma das modalidades 59 a 64, em que pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está na forma de pós ou está na forma de pelo menos um compacto de pó.
66. A utilização de um líquido iônico como dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de
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16/54 oxigênio, a composição compreendendo ainda pelo menos uma fonte de oxigênio e pelo menos uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação de fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido, pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a +50°C e a formulação de composto de óxido metálico compreende um composto de óxido metálico que é um óxido de um ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dos metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
67. A utilização de acordo com a modalidade 66, em que o composto de peróxido é selecionado dentre percarbonatos de metal alcalino, perboratos de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e ureia e suas misturas.
68. A utilização de acordo com a modalidade 66 ou 67, em que o composto peróxido é um ou mais dentre Na2CÜ3 x 1,5 H2O2, NaBCh x 4H2O, NaBÜ3 x H2O e ureia-peróxido de hidrogênio.
69. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 68, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o cátion é selecionado do grupo que consiste em imidazólio, pirrolidínio, amônio, colina, piridínio, pirazólio, cátions de piperidínio, fosfônio e sulfônio e em que o cátion pode ter pelo menos um substituinte.
70. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades a 69, em que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o íon iônico é selecionado do grupo que consiste em fosfato de dimetilfosfato, metilsulfato, tri-fluorometilsulfonato, bis (trifluorometilsulfonil) imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.
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71. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 70, em que o líquido iônico é selecionado do grupo que consiste em
-butiltrimetilamôniobis(trifluorometilsulfonil)imida ([Me3BuN]TFSI)
-l-butil-3-metilimidazóliotrifluorometanossulfonato (BMImOTf),
-1 -butil-3-metilimidazóliodimetilfosfato (BMImPO4Me2),
-1 -butil-3-metilimidazóliometilsulfato (BMImSO4Me),
-1,1 -butilmetilpirrolidiniumbis(trifluorometilsulfonil)imida (BmpyrTFSI),
-1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2),
-1,3-dimetilimidazóliometilsulfato (MMImS04Me).
72. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 71, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo um único metal, opcionalmente em diferentes estados de oxidação.
73. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 72, em que o composto de óxido metálico é um ou mais dentre MnO2, CO3O4, CrÜ3, Ag2O, CuO e PbO2.
74. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 73, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo pelo menos dois metais diferentes.
75. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 74, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos metálicos do tipo espinélio, óxidos metálicos do tipo ilmenita e óxidos metálicos do tipo perovskita.
76. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 75, em que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos de ferro de cobalto misturados, óxidos de ferro de cobre misturados, óxidos de ferro de níquel misturados, óxidos de ferro e manganês misturados, óxidos de
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18/54 manganês e cobre misturados, óxidos mistos de manganês e cobalto, óxidos mistos de níquel e manganês, óxidos mistos de cobalto e níquel, óxidos mistos de níquel de ferro e lantânio, óxido misto de manganês e estrôncio e lantânio e suas misturas.
77. O uso de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 76, em que o composto de óxido metálico é pelo menos um dentre CoFe2O4, Coi,5Fei,5O4, Co2FeÜ4, CuFe2O4, Cui.sMn^sCb, Co2MnÜ4, NiMnCh, N1CO2O4 e Fa0,5Sr0,5MnO3.
78. A composição de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 77, em que a fonte de oxigênio está presente em uma quantidade que varia de 10 a 80% em peso da composição, o líquido iônico está presente em uma quantidade que varia de 20 a 80% em peso da composição e o composto de óxido metálico está presente em uma quantidade que varia de mais de 0 a 20% em peso da composição.
79. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 66 a 78, em que pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está na forma de pós ou está na forma de pelo menos um compacto de pó.
80. A utilização de acordo com a modalidade 79, em que o pelo menos um compacto de pó foi compactado com uma pressão na faixa de 1 a 220 MPa.
81. A utilização de acordo com a modalidade 79 ou 80, em que a formulação de fonte de oxigênio compreende pelo menos dois compostos de peróxido diferentes e/ou pelo menos dois compostos de peróxido que diferem em grau de compactação.
82. A utilização de acordo com qualquer uma das modalidades 79 a 81, em que a formulação de composto de óxido metálico compreende pelo menos dois compostos de óxido metálico diferentes e/ou pelo menos dois compostos de óxido metálico que diferem em grau de compactação.
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83. A utilização de um líquido iônico para liberar oxigênio a partir de uma composição para geração de oxigênio durante um período prolongado de tempo, a composição para geração de oxigênio com as características como definidas em qualquer uma das modalidades 66 a 82. [0015] Uma composição, método, dispositivo ou uso para geração de oxigênio no sentido desta invenção é uma composição, método, dispositivo ou utilização destinado a gerar oxigênio, enquanto qualquer composição, método, dispositivo ou uso que possa gerar oxigênio como uma reação lateral não constitui uma composição, método, dispositivo ou uso no sentido desta invenção.
[0016] As composições geradoras de oxigênio de acordo com exemplos de modalidades da invenção compreendem, como constituintes essenciais, pelo menos um composto com peróxido como uma fonte de oxigênio, pelo menos um composto de óxido metálico como catalisador desencadeando a reação de liberação de oxigênio e pelo menos um líquido iônico como um veículo para fornecer contato entre a fonte de oxigênio e o catalisador e para dissipar o calor gerado durante a reação de decomposição do peróxido.
[0017] Os presentes inventores descobriram que os compostos de peróxido tais como compostos adutos de peróxido de hidrogênio podem ser decompostos em líquidos iônicos, entrando em contato com óxidos metálicos de uma maneira semelhante à da solução aquosa, mas sem as desvantagens das soluções aquosas. O exemplo de composição desta invenção não contém água. Em particular, a decomposição de compostos de peróxido em líquidos iônicos rende oxigênio respirável em baixas temperaturas e sem exigir isolamentos térmicos volumosos para o dispositivo gerador de oxigênio.
[0018] Isto pode ser atribuído ao uso de líquidos iônicos como meio para fornecer contato entre a fonte de oxigênio e o catalisador.
[0019] Os líquidos iônicos são sais no estado líquido. Portanto,
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20/54 qualquer sal que derrete sem desconstrução ou vaporização produz um líquido iônico. Às vezes, os sais que são líquidos abaixo do ponto de ebulição da água são considerados líquidos iônicos. Tecnicamente interessantes são, em particular, os líquidos iônicos que estão no estado líquido a temperaturas relativamente baixas, tais como a temperatura ambiente ou mesmo abaixo da temperatura ambiente.
[0020] Um composto iônico é considerado como um líquido iônico neste documento quando está no estado líquido pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a +50°C. Uíquidos iônicos preferidos estão no estado líquido pelo menos de -30°C a + 70°C e os líquidos iônicos mais preferidos estão no estado líquido em uma faixa de temperatura ainda mais ampla, tal como de -70°C a +150°C.
[0021] As propriedades dos líquidos iônicos podem ser modificadas e adaptadas às determinadas necessidades, variando a estrutura química. Tipicamente, os líquidos iônicos são termicamente estáveis, possuem amplas regiões líquidas, uma alta capacidade de calor e quase nenhuma pressão de vapor. A maioria deles é incombustível. Eles podem ser usados até mesmo como retardadores de chama. É feita referência a US 2011/0073331 Al divulgando retardadores de chamas líquidas iônicas e citando literatura que descreve os métodos de preparação (parágrafo 0127).
[0022] Como indicado acima, os líquidos iônicos utilizados na presente invenção devem estar no estado líquido a uma temperatura baixa, de preferência até -30°C ou mesmo abaixo. Tais líquidos iônicos são sais constituídos por cátions orgânicos e ânions orgânicos e inorgânicos e ambos os cátions e ânions são volumosos e preferencialmente assimétricos. Como regra geral, a temperatura de fusão diminui com o aumento do volume e a simetria decrescente de cátions e ânions. As combinações de cátions e ânions altamente volumosos e assimétricos podem não congelar até temperaturas tão baixas como -120°C. Existem muitos líquidos iônicos que são líquidos a Petição 870170088434, de 16/11/2017, pág. 29/89
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70°C e acima.
[0023] Cátions adequados são, por exemplo, cimentos de imidazólio, pirrolidínio, amônia, colina, piridínio, pirazólio, piperidínio, fosfônio e sulfônio. Os cátions podem ou não ter substituintes. Particularmente, os cátions podem ter um ou mais substituintes, por exemplo cadeias laterais de alquil tais como cadeias laterais de metil ou butil. A substituição pode ser simétrica ou assimétrica.
[0024] Anions adequados incluem dimetilfosfato, metilsulfato, trifluorometilsulfonato, bis(trisfluorometilsulfonil)imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato. No caso de ânions pequenos, como cloreto, brometo e iodeto, podem ser selecionados cátions particularmente volumosos, de modo a proporcionar a liquidez de baixa temperatura desejada.
[0025] Alguns exemplos de líquidos iônicos são
-butiltrimetilamôniobis(trifluorometilsulfonil)imida ([Me3BuN]TFSI)
-1-butil-3-metilimidazóbotrifluorometanossulfonato (BMImOTf),
-1 -butil-3-metibmidazóbodimetilfosfato (BMImPO4Me2),
-1 -butil-3-metibmidazóbometilsulfato (BMImSO4Me),
-1,1 -butilmetilpirrobdíniobis(trifluorometilsulfonil)imida (BmpyrTFSI),
-1,3-dimetibmidazóbodimetilfosfato (MMImPO4Me2),
-1,3-dimetibmidazóbometilsulfato (MMImS04Me).
[0026] Os líquidos iônicos utilizáveis aqui são, no entanto, não particularmente limitados. R só requer que sejam líquidos e estáveis (ou seja, não se decomponham) na faixa de temperatura desejada. Claro, os líquidos iônicos não devem reagir com nenhum constituinte da composição geradora de oxigênio. Os líquidos iônicos podem ser usados isoladamente ou em
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22/54 combinações de dois ou mais. Assim, em exemplos de modalidades, esta invenção usa formulações de líquido iônico. Tais formulações podem conter outros aditivos que não interferem de forma prejudicial com a reação de decomposição de peróxido.
[0027] Como fonte de oxigênio, são utilizados compostos de peróxido, em particular compostos adutores de peróxido de hidrogênio sólido. Os compostos adutos de peróxido de hidrogênio sólido constituem substitutos adequados e estáveis para o peróxido de hidrogênio líquido, são facilmente armazenáveis, estáveis a longo prazo e seguros para trabalhar. Exemplos de fontes de oxigênio são os percarbonatos alcalinos, por exemplo, percarbonato de sódio (Na2CÜ3 χ 1,5Η2θ2), alcaliperboratos, por exemplo, perborato de sódio (NaBÜ3 χ 4H2O, NaBÜ3 χ H2O) e ureia-peróxido de hidrogênio (UHP). Na UHP, a ureia e o peróxido de hidrogênio estão presentes em uma razão molar de cerca de 1: 1.
[0028] Os compostos de peróxido não são particularmente limitados, desde que sejam estáveis nas condições habituais de armazenamento, de preferência também a temperaturas elevadas, por exemplo, na proximidade de um incêndio. Os compostos peróxidos podem ser solúveis ou parcialmente solúveis ou insolúveis nos líquidos iônicos. Os compostos de peróxido podem ser usados isoladamente ou em combinações de dois ou mais, ou seja, como formulações de fonte de oxigênio. Tais formulações podem conter outros aditivos que não interferem de forma prejudicial com a reação de decomposição de peróxido.
[0029] A reação de decomposição do composto de peróxido é catalisada por compostos de óxido metálico. Os compostos de óxido metálico adequados são, por exemplo, aqueles que são conhecidos por catalisar a decomposição de peróxidos em soluções aquosas.
[0030] De um modo geral, compostos de óxido metálico que catalisam a decomposição de peróxido em composições compreendendo
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23/54 líquidos iônicos são óxidos de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes. O metal ou os metais são selecionados do grupo que consiste nos elementos dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos. A tabela periódica tem 18 grupos (ver: Pure and Applied chemistry, vol. 60, 3, páginas 431-436).
[0031] Em exemplos de modalidades, o composto de óxido metálico é um óxido de um ou mais metais pertencentes ao quarto período da tabela periódica dos elementos. Em uma modalidade alternativa, o composto de óxido metálico é um óxido compreendendo, adicionalmente a um ou mais metais pertencentes ao quarto período, um ou mais metais pertencentes ao segundo e/ou terceiro e/ou quinto e/ou sexto períodos.
[0032] Em outros exemplos de modalidades, o composto de óxido metálico é um óxido de um ou mais metais pertencentes ao quinto ou sexto período da tabela periódica.
[0033] Em todas as modalidades, cada metal pode estar presente em um único estado de oxidação ou em diferentes estados de oxidação.
[0034] Os compostos de óxido metálico podem ser usados isoladamente ou em combinações de dois ou mais compostos de óxido metálico diferentes, isto é, formulações de óxido metálico podem ser utilizadas.
[0035] Muitos compostos de óxido metálico são óxidos metálicos de transição.
[0036] Tais óxidos metálicos de transição podem conter um metal de transição e também podem conter dois ou mais metais de transição diferentes. Cada metal de transição pode estar presente em um único ou em diferentes estados de oxidação. Além disso, os óxidos de metais de transição podem conter um ou mais metais não transicionais. Os óxidos metálicos de transição podem ser utilizados isoladamente ou em combinações de dois ou mais óxidos de metais de transição diferentes.
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24/54 [0037] Exemplos de catalisadores de óxido metálico de transição incluem óxidos de manganês, cobalto, cromo, prata e cobre e óxidos mistos de ferro e outro metal de transição, tais como cobalto, cobre, níquel ou manganês, óxidos mistos de manganês e outro metal de transição, como cobalto, níquel ou cobre e óxidos mistos contendo níquel e cobalto.
[0038] No que se refere aos tipos estruturais, os óxidos do tipo espinélio, os óxidos do tipo ilmenita e os óxidos do tipo perovskita podem ser especificamente mencionados.
[0039] Como exemplos de compostos que catalisam a reação de decomposição de peróxido podem ser mencionados: óxido de manganês (IV) (MnCE), óxido de cobalto (II, III) (CO3O4), óxido de cromo (VI) (CrCh), óxido de prata (I) (Ag2Ü) e óxido de cobre (II) (CuO), bem como óxidos metálicos misturados do tipo espinélio, como o óxido de ferro cobalto (CoxFe3-xO4, com 0 < x < 3), como CoFe2O4, CoFeisCE e Co2FeO4, óxido de cobre e ferro (CuxFe3-xO4, com 0 < x < 3), como CuFe2O4, óxidos de ferro de níquel (NixFe3-xO4, com 0 < x < 3), óxidos de ferro de manganês (MnxFe3_xO4, com 0 < x < 3), óxidos de cobre de manganês tais como Cui^Mn^sCE, óxidos de cobalto-manganês tais como Co2MnÜ4, óxidos de cobalto de níquel, como N1CO2O4, bem como os óxidos de tipo ilmenita, como os óxidos de níquel e manganês, como NiMnO/ ou óxidos contendo mais de dois metais de transição, por exemplo LaFexNii_xO3 com 0 < x < 1 ou LaxSri_xMnO3 com 0 < x< 1.
[0040] Os metais de transição, conforme compreendido neste documento, são os elementos que possuem um invólucro d (d-shell) incompleto ou que podem formar íons com um invólucro d incompleto, incluindo lantanídeos e actinídeos. Deve ser ressaltado que apenas podem ser utilizados óxidos que sofrem uma reação redox com peróxido de hidrogênio. O óxido de zinco, por exemplo, não pode ser usado, embora o zinco seja um metal de transição. No entanto, é salientado que os compostos de óxido
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25/54 metálico não são limitados aos óxidos metálicos de transição. Em vez disso, os compostos de óxido metálico podem ser óxidos de metais do grupo principal, como PbCT ou óxidos metálicos do grupo principal e metais de transição em combinação, como Lao,5Sro.5Mn03.
[0041] As composições para geração de oxigênio podem compreender de cerca de 10 a 80% em peso de uma ou mais fontes de oxigênio, de cerca de 20 a 80% em peso de um ou mais líquidos iônicos e de mais de 0 até cerca de 20% em peso de um ou mais catalisadores de óxido metálico. Em exemplos de modalidades, a fonte de oxigênio ou a mistura de fontes de oxigênio constitui de 50 a 70% em peso, o líquido iônico ou a mistura de líquidos iônicos constitui de 30 a 60% em peso e o catalisador ou mistura de óxido metálico de catalisadores de óxido metálico constitui de mais de 0 até cerca de 10% em peso da composição. Em algumas modalidades, a fonte de oxigênio pode constituir até 98% em peso da composição, sendo que as quantidades de líquido iônico e catalisador estão presentes em quantidades tão baixas como cerca de 1% em peso, cada uma. Opcionalmente, outros constituintes podem estar presentes, por exemplo, dióxido de silício (como dissipador de calor), resorcinol (como eliminador de radicais), 2-metilhidroquinona, eugenol, fenol e 4-propilfenol, todos estes reduzindo a taxa de decomposição do peróxido. Em algumas modalidades, as quantidades de tais constituintes adicionais não excedem cerca de 20% em peso da composição. Todos os componentes juntos somam até 100% em peso.
[0042] No contexto descrito neste documento, o termo composição inclui condições em que todos os constituintes da composição são misturados, isto é, estão em contato uns com os outros, bem como condições em que os constituintes não estão em contato uns com os outros ou em que pelo menos nem todos os componentes estão em contato uns com os outros. Deve ser considerado que uma mistura que compreende um líquido iônico, um composto de peróxido dissolvido ou disperso no mesmo e um catalisador de
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26/54 óxido metálico não é estável. Em vez disso, a decomposição do composto de peróxido começa assim que o catalisador de óxido metálico entra em contato com o composto de peróxido, no líquido iônico ou, pelo menos, pouco depois disso. Portanto, os constituintes da composição para geração de oxigênio devem ser armazenados em uma condição em que o catalisador não pode desencadear o reabastecimento de oxigênio do composto de peróxido. Isto pode ser conseguido proporcionando a composição para geração de oxigênio na forma de um kit de peças, isto é, como uma combinação de pelo menos dois componentes, os dois componentes compreendendo a pelo menos uma fonte de oxigênio, pelo menos um líquido iônico e o pelo menos um composto de óxido metálico. Nos pelo menos dois componentes, pelo menos um dos três constituintes (as fontes de oxigênio, os líquidos iônicos e os compostos de óxido metálico) não estão em contato com os outros constituintes da composição para geração de oxigênio.
[0043] De acordo com uma primeira modalidade, a composição compreende um primeiro componente e um segundo componente, sendo o primeiro componente compreendendo a fonte de oxigênio e o líquido iônico e o segundo componente compreendendo o óxido metálico.
[0044] De acordo com uma segunda modalidade, a composição compreende um primeiro componente e um segundo componente, sendo o primeiro componente compreendendo o óxido metálico e o líquido iônico e o segundo componente compreendendo a fonte de oxigênio.
[0045] De acordo com uma terceira modalidade, a composição compreende um primeiro componente e um segundo componente, sendo o primeiro componente compreendendo a fonte de oxigênio e o óxido metálico e o segundo componente compreendendo o líquido iônico.
[0046] De acordo com uma quarta modalidade, a composição compreende três componentes, o primeiro componente compreendendo a fonte de oxigênio, o segundo componente compreendendo o líquido iônico e o
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27/54 terceiro componente compreendendo o óxido metálico de transição.
[0047] Consequentemente, um exemplo de método para geração de oxigênio compreende proporcionar pelo menos uma fonte de oxigênio, proporcionando pelo menos um líquido iônico, proporcionando pelo menos um composto de óxido metálico, em que a fonte de oxigênio é um composto peróxido, o líquido iônico está no estado líquido pelo menos na faixa de temperatura de -10°C a + 50°C, o composto de óxido metálico é um óxido de um único metal ou de dois ou mais metais diferentes, sendo o referido metal escolhido entre os metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos e o contato com a pelo menos uma fonte de oxigênio, pelo menos um líquido iônico e pelo menos um composto de óxido metálico.
[0048] De acordo com uma primeira modalidade, a fonte de oxigênio e o líquido iônico são fornecidos como um primeiro componente, o composto de óxido metálico é fornecido como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura dos primeiro e segundo componentes.
[0049] De acordo com uma segunda modalidade, o composto de óxido metálico e o líquido iônico são fornecidos como um primeiro componente, a fonte de oxigênio é fornecida como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura do primeiro e do segundo componente.
[0050] De acordo com uma terceira modalidade, a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico são fornecidos como um primeiro componente, o líquido iônico é fornecido como um segundo componente e a etapa de contato compreende a mistura dos primeiro e segundo componentes.
[0051 ] De acordo com uma quarta modalidade, a fonte de oxigênio é fornecida como um primeiro componente, o líquido iônico é fornecido como um segundo componente, o composto de óxido metálico é fornecido como um terceiro componente e a etapa de contato compreende a mistura do primeiro componente, do segundo componente e do terceiro componente.
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28/54 [0052] Quando a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico são fornecidos como um único componente, isto é, em um estado misturado, tanto a fonte de oxigênio quanto o composto de óxido metálico devem ser completamente secos antes da mistura. De contrário, a fonte de oxigênio será decomposto inadvertidamente. Na falta de qualquer mediador, por exemplo água ou líquido iônico, a fonte de oxigênio sólido e o composto de óxido metálico constituem misturas estáveis a longo prazo.
[0053] Um exemplo de dispositivo para geração de oxigênio do método acima é especificamente adaptado para alojar os componentes da composição para geração de oxigênio, em um estado fisicamente separado, os colocando em contato físico uma vez que é desejada uma geração de oxigênio.
[0054] Um exemplo de dispositivo compreende pelo menos uma câmara de reação. A câmara de reação pode ter um único compartimento ou dois compartimentos separados uns dos outros por uma membrana ou outros meios, que podem ser facilmente destruídos, por exemplo, uma fina folha de metal ou plástico ou uma placa de vidro fina. Alternativamente, a câmara de reação pode conter pelo menos um receptáculo para receber um ou dois dos constituintes essenciais da composição para geração de oxigênio, isto é, uma ou duas dentre a pelo menos, uma fonte de oxigênio, pelo menos um líquido iônico e pelo menos um composto de óxido metálico. Ao colocar pelo menos um dos constituintes em um receptáculo vedável, enquanto os outros constituintes estão fora do receptáculo ou, alternativamente, colocando pelo menos um dos constituintes da composição para geração de oxigênio em um primeiro compartimento da câmara de reação, enquanto a outros constituintes são colocados em um segundo compartimento da câmara de reação, mantendo os constituintes fisicamente separados e evitando uma reação de decomposição do composto de peróxido.
[0055] Para permitir a geração de oxigênio, o contato físico dos
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29/54 constituintes da composição para geração de oxigênio deve ser estabelecido. Isto pode ser conseguido, por exemplo, pela destruição da membrana ou folha ou outros meios que separam o primeiro compartimento e o segundo compartimento da câmara de reação ou pela destruição do receptáculo contendo pelo menos um dos constituintes da composição para geração de oxigênio. A membrana ou outros meios de separação podem ser, por exemplo, destruídos por uma aresta de corte de um dispositivo de corte disposto em um dos compartimentos da câmara de reação e o receptáculo disposto dentro de uma câmara de reação que contém apenas um compartimento pode ser, por exemplo, destruído por uma placa sólida, uma grade ou um pino de disparo. Tanto o dispositivo de corte que tem a aresta de corte como a placa ou grade sólida são movidos após a ativação por um acionador, por exemplo, um mecanismo de mola. O acionador pode ser acionado, por exemplo, por uma pessoa que necessita oxigênio ou pode ser acionado automaticamente, uma vez que uma baixa condição de oxigênio é detectada por um sensor de oxigênio.
[0056] Uma vez estabelecido o contato dos constituintes, a geração de oxigênio começa prontamente ou é um pouco atrasada, dependendo do estado dos constituintes, como será descrito abaixo. O oxigênio deixa a câmara de reação através de meios que permitem a passagem de oxigênio, ao mesmo tempo que vedam a câmara de reação, por exemplo uma membrana permeável aos gases ou qualquer outra estrutura permeável aos gases, mas impermeável a líquidos, por exemplo, uma frita ou uma peneira molecular. Quando a câmara de reação está disposta dentro de um recipiente, o oxigênio pode ser liberado em um espaço de cabeça do recipiente e deixar o recipiente através de uma saída de oxigênio.
[0057] Em um exemplo de modalidade, o dispositivo para geração de oxigênio compreende mais de uma câmara de reação e as pelo menos duas câmaras de reação estão dispostas dentro de um recipiente comum. Cada
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30/54 câmara de reação pode ser proporcionada, individualmente, com meios para estabelecer o contato físico dos constituintes da composição para geração de oxigênio, ou, alternativamente, um dado comum pode ser proporcionado para uma pluralidade das câmaras de reação ou para todas as câmaras de reação. O oxigênio gerado em cada câmara de reação é liberado para um espaço de cabeça comum do recipiente e deixa o recipiente através de uma saída de oxigênio.
[0058] A modalidade compreendendo uma pluralidade de câmaras de reação permite que o oxigênio possa ser fornecido durante um período de tempo particularmente longo ao carregar as câmaras de reação com composições para gerar oxigênio com diferentes perfis de liberação de oxigênio. Alternativamente, tais composições com diferentes perfis de liberação de oxigênio também podem ser carregadas em uma única câmara de reação, proporcionando assim oxigênio durante um longo período de tempo. É facilmente evidente que esse dispositivo para geração de oxigênio com apenas uma câmara de reação é de uma construção muito simples. Construções simples são tipicamente as mais confiáveis.
[0059] Verificou-se pelos presentes inventores que o curso da reação de decomposição do composto de peróxido pode ser influenciado por vários fatores.
[0060] A natureza do composto de peróxido não tem influência quase nenhuma, ou seja, todos os compostos de peróxido testados foram considerados como equivalentes. Verificou-se que a natureza do líquido iônico tem alguma influência no ponto de tempo do conjunto da reação e na taxa de reação. Essa influência se deve às diferenças de solubilidade da fonte de oxigênio no líquido iônico. A reação de decomposição procede mais rápido em caso de uma fonte de oxigênio, que é altamente solúvel no líquido iônico do que no caso de uma fonte de oxigênio tendo pouca ou nenhuma solubilidade no líquido iônico.
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31/54 [0061] A quantidade de catalisador de óxido metálico tem mais influência na reação de posição de composto de peróxido. O perfil de reação da reação de decomposição depende da concentração do catalisador de óxido metálico, isto é, a taxa de reação, o ponto de tempo do início da reação e a temperatura de reação são diferentes para diferentes concentrações de catalisador de óxido metálico. A taxa de reação de decomposição aumenta com a quantidade crescente de catalisador.
[0062] O que tem a maior influência no perfil da reação de decomposição é a área superficial do composto peróxido exposto ao catalisador de óxido metálico. A taxa de reação pode ser consideravelmente variada por redução ou ampliação da área superficial do composto de peróxido. A reação é particularmente rápida, quando os compostos de peróxido estão presentes na forma de partículas finas. Pequenas partículas podem ser facilmente e rapidamente dissolvidas no líquido iônico e, mesmo no caso de baixa solubilidade no líquido iônico, as partículas pequenas possuem uma área superficial relativamente maior do que o peso igual das partículas mais grossas.
[0063] Se for desejado prolongar o intervalo de tempo da geração de oxigênio ou se for desejado retardar o início da reação de decomposição, o composto de peróxido pode ser comprimido em compostos de pó. Os compactos de pó podem diferir em forma (tendo, por exemplo, formas de blocos cilíndricas ou retangulares), em dimensões, em grau de compactação (o que aumenta com o aumento da pressão de compactação) e em peso. Foi verificado que o peso influencia diretamente a quantidade de oxigênio gerada, ou seja, a reação é escalável. A taxa de reação, no entanto, é independente do peso e da forma das compactações de pó, e também bastante independente das dimensões dos compactos de pó.
[0064] Uma forte influência foi encontrada para o grau de compactação. As altas pressões de compactação retardaram claramente o
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32/54 início da reação e/ou prolongaram o período de tempo da geração de oxigênio. A razão é que a pressão de compactação elevada resulta em alta densidade dos compactos de pó, resultando em baixa porosidade das compactações de pó. Os compactos de pó que têm muitos poros abertos nas suas superfícies podem ser facilmente e rapidamente penetrados pelo líquido iônico, enquanto os compactos de pó com apenas alguns poros abertos nas suas superfícies não permitem uma rápida penetração do líquido iônico na maior parte dos compactos de pó. Portanto, o contato com o catalisador de óxido metálico é retardado no caso de compactos de pó com alto grau de compactação e o atraso aumenta com o aumento do grau de compactação. [0065] Em exemplos de modalidades, os líquidos iônicos descritos acima são usados como dispersantes ou solventes e como dissipadores de calor nas composições para geração de oxigênio descritas acima.
[0066] As utilizações, métodos e dispositivos divulgados podem tirar proveito de qualquer dos materiais descritos acima em relação às composições e vice-versa.
[0067] As referências neste documento a compreender devem ser entendidas como abrangendo incluindo e contendo, bem como consistindo de e constituído essencialmente por.
[0068] O termo um/uma significa pelo menos um/uma.
[0069] A invenção será ilustrada adicionalmente pelos seguintes exemplos não limitativos com referência as figuras anexas, em que:
A Fig. 1 é um gráfico que ilustra a reprodutibilidade da liberação de oxigênio a partir de uma composição da presente invenção,
A Fig. 2 é um gráfico ilustrando a liberação de oxigênio de diferentes quantidades de UHP através de óxidos metálicos em MMImPO4Me2,
A Fig. 3 é um gráfico que ilustra as temperaturas de reação para as reações de decomposição ilustradas na Fig. 2,
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As Figs. 4a, 4b são gráficos que ilustram a liberação de oxigênio a partir de lg de UHP em diferentes líquidos iônicos por quantidades catalíticas de dióxido de manganês (IV),
A Fig. 5 é um gráfico que ilustra a liberação de oxigênio a partir de lg de UHP em MMImPO4Me2 por diferentes óxidos de metais,
A Fig. 6 é um gráfico que ilustra a evolução do oxigênio a partir de ÍOg de UHP usando diferentes concentrações de catalisador,
A Fig. 7 é um gráfico que ilustra a liberação de oxigênio a partir de misturas de SPC e UHP em líquidos iônicos,
A Fig. 8 é um gráfico que ilustra a liberação de oxigênio a partir de lg de UHP em MMImPO4Me2 por diferentes óxidos de metais,
A Fig. 9 é um gráfico que ilustra a liberação de oxigênio a partir de 2g de UHP utilizando diferentes catalisadores,
A Fig. 10 é um gráfico que ilustra a liberação de oxigênio a partir de diferentes quantidades de UHP através de um óxido metálico misto em MMImPO4Me2,
A Fig. 11 é um gráfico que ilustra as temperaturas de reação das reações de decomposição ilustradas na Fig. 10,
A Fig. 12 ilustra a liberação de oxigênio a partir de lg de UHP em diferentes líquidos iônicos por quantidades catalíticas de dióxido de manganês (IV),
As Figs. 13 e 14 são gráficos que ilustram a liberação de oxigênio a partir de 2g de UHP usando diferentes catalisadores e diferentes concentrações,
A Fig. 15 ilustra a liberação de oxigênio de UHP, SPC e suas misturas através de Co2FeÜ4 em MMimPO4Me2,
A Fig. 16 ilustra a liberação de oxigênio a partir de lg de pó UHP e lg de compacto de pó UHP,
A Fig. 17 ilustra a liberação de oxigênio a partir de 2g de pó de
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UHP e dois compactos de pó de UHP diferentes de 2g e
As Figs. 18 a 22 ilustram esquematicamente várias modalidades de dispositivos para geração de oxigênio a partir de composições de acordo com a invenção.
[0070] Em todos os gráficos que ilustram a evolução do oxigênio ou a temperatura de reação, a evolução do oxigênio (ou temperatura de reação, respectivamente) é representada graficamente em tempo de execução, em que o tempo de execução é o tempo que começa a correr no ponto de tempo de contato da fonte de oxigênio com o líquido iônico (formulação) compreendendo um líquido iônico ativo.
Exemplo 1 [0071] Adicionou-se 10,0 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) a uma dispersão de 2% mol (em relação a UHP) MnCE (0,184 g) em 5,0 g de 1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2), contida em um balão de vidro. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. A experiência foi repetida três vezes. Como mostra a Fig. 1, o perfil de reação era substancialmente idêntico em todas as experiências, provando que a reação de decomposição era reprodutível de forma confiável.
Exemplo 2 [0072] O aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) nas quantidades indicadas na tabela 1 foi adicionado a dispersões de 2% mol (em relação a UHP) MnCE no MMImPa4Me2 (quantidades listadas na tabela 1) contidas em um balão de vidro. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Além disso, a temperatura da reação foi medida. Os resultados são ilustrados nas Figs. 2 e 3.
[0073] A Fig. 2 mostra que quando quantidades variáveis de composto de peróxido são adicionadas a quantidades variáveis equivalentes
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35/54 de líquido iônico e catalisador, a quantidade de oxigênio liberada pela reação de decomposição aumenta proporcionalmente, provando assim que a reação de decomposição é escalável para diferentes tamanhos de dispositivos para geração de oxigênio.
[0074] A Fig. 3 mostra que as temperaturas de reação aumentam com quantidades crescentes de mistura de reação, mas permanecem bem abaixo de 150°C, mesmo para a amostra contendo 20 g de UHP.
Tabela 1:
Aduto de peróxido Aduto de peróxido em massa Massa de IL Catalisador Mn02 em massa Volume Tempo de reação
UHP 2,5 g 1,25 g 0,046 g 300 cm3 6,1 min
UHP 5g 2,5 g 0,092 g 700 cm3 5,9 min
UHP 10g 5g 0,184g 1455 cm3 5,9 min
UHP 20 g 10g 0,368 g 2970 cm3 6,1 min
Exemplo 3 [0075] Adicionou-se 1,0 g de composto aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) a uma dispersão de 5% mol (em relação a UHP) a um catalisador de MnCU em 0,5 g de líquidos iônicos (ionic liquids, IU) diferentes contidos em um balão de vidro cada um. Os líquidos iônicos utilizados estão listados abaixo. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os resultados são mostrados nas Figuras 4a e 4b. As Figuras 4a e 4b revelam que todos os líquidos iônicos funcionaram bem. A velocidade de reação é influenciada até certo ponto pelo determinado líquido iônico usado.
[0076] Líquidos iônicos:
-butiltrimetilamôniobis(trifluorometilsulfonil)imida ([Me3BuN] TFSI)
-l-butil-3-metilimidazólio-trifluorometanossulfonato (BMImOTf),
-1 -butil-3-metilimidazóliodimetilfosfato (BMImPO4Me2), -1 -butil-3-metilimidazóliometilsulfato (BMImSO4Me), -1,1 -butilmetilpirrolidíniobis(trifluorometilsulfonil)imida
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36/54 (BmpyrTFSI),
-1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2), -1,3-dimetilimidazóliometilsulfato (MMImSCUMe).
Exemplo 4 [0077] Adicionou-se 1,0 g de composto de adubo de ureia-peróxido de hidrogênio a dispersões de catalisadores de óxido metálico diferentes em 0,5 g de MMImPO4Me2 contida em um balão de vidro. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os catalisadores utilizados estão listados na tabela 2 e os perfis de reação são mostrados na Fig. 5.
[0078] A Fig. 5 revela que o início da reação e a velocidade de reação dependem do determinado catalisador usado. Enquanto no caso de C1O3 a reação começa imediatamente após entrar em contato com composto peróxido e catalisador e é concluída em alguns segundos, no caso dos outros catalisadores, o início da reação é um tanto atrasado e a velocidade da reação é mais lenta.
Tabela 2:
Aduto de peróxido Catalisador de óxido metálico Massa de catalisador Volume
UHP CO3O4 0,128 g 145 cm3
UHP CrO3 0,053 g 200 cm3
UHP MnO2 0,092 g 140 cm3
UHP PbO2 0,051 g 142 cm3
UHP Fe3O4 0,123 g 18 cm3
Exemplo 5 [0079] Foram adicionados 10,0 g de UHP a dispersões de diferentes quantidades de catalisador MnCE em 7,5g MMImPO4Me2 contido em um balão de vidro. As quantidades e concentrações (em relação à UHP) de MnCU são indicadas na tabela 3. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os perfis de reação são mostrados na Fig. 6.
[0080] E evidente a partir da Fig. 6 que a concentração do catalisador pode variar em uma ampla faixa e que exerce uma forte influência sobre a
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37/54 velocidade da reação e sobre a quantidade de oxigênio liberada. A velocidade da reação aumenta drasticamente com o aumento da concentração do catalisador.
Tabela 3:
Aduto de peróxido Concentração de catalisador Massa de catalisador Volume TEMPO 1
UHP 1% mol 0,092 g 863 cm3 55,0 min
UHP 2% mol 0,184 g 1253 cm3 24,6 min
UHP 4% mol 0,368 g 1488 cm3 5,7 min
UHP 8% mol 0,736 g 1365 cm3 2,0 min
1) tempo significa tempo até a liberação completa de todo o oxigênio disponível
Exemplo 6 [0081] O ureia-peróxido de hidrogênio (UHP), o percabonato de sódio (SPC) e suas misturas nas quantidades indicadas na tabela 4 foram adicionados a dispersões de 2% mol (em relação ao composto de peróxido) MnCh em 5,0 g MMImPO4Me2. O recipiente de reação foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os resultados são ilustrados na Fig. 7.
[0082] A Fig. 7 ilustra que a natureza do composto de peróxido tem pouca influência no curso da reação de decomposição. O tempo de reação um tanto maior e a geração de oxigênio reduzida podem ser atribuídos à solubilidade um pouco menor de SPC, em comparação com UHP, no determinado líquido iônico usado nesta experiência.
Tabela 4:
Massa de UHP SPC em massa MnÜ2 em massa Volume Tempo
10 g 0 0,184 g 1458 cm3 5,97 min
7,5 g 4,2 g 0,184 g 1343 cm3 5,53 min
6,7 g 5,4 g 0,184 g 1290 cm3 4,07 min
0 10 g 0,11 g 1005 cm3 6,60 min
Exemplo 7 [0083] Adicionou-se 2 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) a dispersões de 5% mol (em relação a UHP) de diferentes catalisadores de óxido metálico misturado em 1,0 g MMImPO4Me2 contido em um balão de vidro. O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Todos os
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38/54 catalisadores foram misturados com óxidos de ferro e cobalto, como listado na tabela 5. Os perfis de reação são mostrados na Fig. 8.
[0084] A Fig. 8 revela que todos os catalisadores de óxido de ferro e cobalto testados se comportaram de forma muito semelhante. Não houve quase nenhuma diferença na velocidade de reação, no ponto de tempo do início da reação e no volume de oxigênio gerado.
Tabela 5:
Aduto de peróxido Óxido metálico Massa de catalisador Volume
UHP CoFe2O4 0,249 g 295 cm3
UHP Coi.sFei.sOA 0,251 g 290 cm3
UHP CO2FeO4 0,253 g 290 cm3
Exemplo 8 [0085] Adicionou-se 2g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) a dispersões de 5% mol (em relação a UHP) de diferentes catalisadores de óxido metálico misturado em 1 g de MMImPO4Me2 contidos em balões de vidro. Os frascos foram fechados e o volume de oxigênio liberado pelas reações de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. O catalisador particular usado está listado na tabela 6 e os perfis de reação são mostrados na Fig. 9.
[0086] Neste exemplo, em contraste com os resultados obtidos no exemplo 7, foram encontradas diferenças entre os catalisadores de óxido metálico misturados individualmente. Embora não desejando ser vinculado por esta teoria, acredita-se que as diferentes descobertas no exemplo 7 e no exemplo 8 podem ser atribuídas ao fato de que os catalisadores de óxido metálico misturado usados no exemplo 7 continham os mesmos metais de transição e apenas as quantidades relativas foram variadas, enquanto os catalisadores de óxido metálico misturados utilizados no exemplo 8 continham diferentes metais de transição, ou seja, cada óxido metálico misturado continha uma combinação diferente de metais de transição.
Tabela 6:
Catalisador Massa de catalisador Volume
CuIciOa 0,254 g 243 cm3
Cui,5Mni,5MnO4 0,315 g 385 cm3
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NiMnO3 0,172 g 285 cm3
N1CO2O4 0,256 g 295 cm3
CO2M11O4 0,252 g 265 cm3
Lao.5Sr0,5Mn03 0,125 g 223 cm3
LaFeo,25Nio,7503 0,245 g 45 cm3
Exemplo 9 [0087] O composto de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio nas quantidades listadas na tabela 7 foi adicionado a dispersões de 2% mol (em relação a UHP) Coi,5Fei,sO4 em quantidades correspondentes (ver tabela 7) de MMImPO4Me2 contidas em frascos de vidro. Os balões foram vedados e o volume de oxigênio liberado pelas reações de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Além disso, as temperaturas da reação foram medidas. Os resultados são ilustrados nas Figs. 10 e 11.
[0088] A Fig. 10 mostra que quando quantidades variáveis de composto de peróxido são adicionadas a quantidades variáveis equivalentes de líquido iônico e catalisador, a quantidade de oxigênio liberada pela reação de decomposição aumenta proporcionalmente, provando assim que a reação de decomposição é escalável para diferentes tamanhos de dispositivos para geração de oxigênio.
[0089] A Fig. 11 mostra que as temperaturas de reação aumentam com quantidades crescentes das misturas reacionais. No entanto, as temperaturas de reação sempre permaneceram abaixo 110°C. No caso do exemplo 2 em que o óxido de manganês (IV) foi utilizado como catalisador, ou seja, um óxido contendo apenas um único metal de transição em vez de metais misturados, foi usado como catalisador, as temperaturas de reação máximas pareciam ser um tanto maiores, sugerindo assim uma tendência para temperaturas de reação mais baixas com catalisadores de óxido metálico misturados do que com catalisadores de óxido metálico único.
Tabela 7:
Aduto de peróxido Massa de peróxido massa de IL Massa de catalisador Volume Tempo
UHP 2,5 g 1,25 g 0,046 g 300 cm3 6,1 min
UHP 5g 2,5 g 0,092 g 700 cm3 5,9 min
UHP 10 g 5g 0,184 g 1455 cm3 5,9 min
UHP 20 g 10 g 0,368 g 2970 cm3 6,1 min
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Exemplo 10 [0090] Adicionou-se 1,0 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio a dispersões de 10% mol (em relação a UHP) de FeisCoisCU em 0,5 g de diferentes líquidos iônicos contidos em balões de vidro. Os líquidos iônicos utilizados estão listados abaixo. Os frascos foram fechados e o volume de oxigênio liberado pelas reações de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os resultados são mostrados na Fig. 12.
[0091] A Fig. 12 revela que todos os líquidos iônicos funcionaram bem. A velocidade de reação foi influenciada até certo ponto pelo determinado líquido iônico usado.
[0092] Líquidos iônicos usados:
-l-butil-3-metilimidazolio-trifluorometanossulfonato (BMImOTf)
-1,1 -butilmetilpirrolidíniobis(trifluorometilsulfonil)imida (BmpyrTFSI)
-1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2)
-1,3-dimetilimidazóliometilsulfato (MMImS04Me)
Exemplo 11 [0093] Adicionou-se 2 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) a dispersões de diferentes quantidades de catalisador N1CO2O4 e catalisador CoFe2O2, respectivamente, em 1 g MMImPO4Me2 em um balão de vidro. As quantidades e concentrações (em relação à UHP) dos catalisadores estão indicadas na tabela 8. Os balões foram fechados e o volume de oxigênio liberado pelas reações de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os perfis de reação para N1CO2O4 são mostrados na Fig. 13 e os perfis de reação para CoFe2O4 são mostrados na Fig. 14.
[0094] E evidente a partir das Figs. 13 e 14 que a concentração do catalisador pode variar em uma ampla faixa e que exerce uma forte influência sobre a velocidade da reação e sobre a quantidade de oxigênio liberada. A
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41/54 velocidade da reação aumenta drasticamente com o aumento da concentração de catalisador.
Tabela 8:
Aduto de peróxido Catalisador Catalisador de concentração Massa de catalisador Volume Tempo
UHP N1CO2O4 2% mol 0,152 g 92 cm3 41,1 min
UHP N1CO2O4 5% mol 0,382 g 290 cm3 12,5 min
UHP N1CO2O4 8% mol 0,612 g 305 cm3 9,1 min
UHP CoFe2O4 1% mol 0,050 g 67 cm3 47,6 min
UHP CoFe2O4 2% mol 0,100 g 203 cm3 41,5 min
UHP CoFe2O4 5% mol 0,250 g 303 cm3 3,9 min
UHP CoFe2O4 8% mol 0,399 g 293 cm3 2,3 min
Exemplo 12 [0095] O aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP), percarbonato de sódio (SPC) e suas misturas nas quantidades indicadas na tabela 9 foram adicionados a dispersões de 0,505 g de Co2FeO4 em 5 g MMImPO4Me2. Os recipientes de reação foram fechados e o volume de oxigênio liberado pelas reações de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. As quantidades de oxigênio geradas, bem como os tempos de reação, são mostradas na Fig. 15.
Tabela 9:
Massa de UHP SPC em massa Volume Tempo
2g 0 260 cm3 5,9 min
1,3 g 1,0 g 275 cm3 6,2 min
0 2g 265 cm3 7,6 min
[0096] A Fig. 15 ilustra que a natureza do composto de peróxido tem apenas pouca influência no curso da reação de decomposição.
Exemplo 13 [0097] Em uma primeira experiência, foram adicionados 10 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) na forma de pó a uma dispersão de 0,184 g MnCF em 5,0 g de MMImPO4Me2 contidos em um balão de vidro. [0098] Em uma segunda experiência, 10 g do mesmo pó de UHP que foi utilizado no exemplo 1, foi pressionado em um compacto de pó pela aplicação de uma pressão de compactação de 38 MPa. O pélete foi adicionado a uma dispersão de MnCF em MMImPO4Me2, como usado na experiência 1. [0099] Os frascos foram fechados e os volumes de oxigênio liberados
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42/54 pelas reações de decomposição foram medidos com um medidor de gás de cilindro. Os resultados são mostrados na Tabela 10 e na Fig. 16.
[00100] E óbvio que a velocidade da reação foi consideravelmente reduzida e o tempo da produção de oxigênio foi amplamente estendido, respectivamente, por compactação do composto aduto de peróxido de hidrogênio.
Tabela 10:
Aduto de peróxido (forma) Massa Pressão de compactação Volume Tempo
UHP (em pó) 10 s - 1460 cm3 7 min
UHP (compacto de pó) 10 g 38 MPa 1120 cm3 58 min
Exemplo 14 [00101] Em uma primeira experiência, foram adicionados 2 g de aduto de ureia-peróxido de hidrogênio (UHP) na forma de pó a uma dispersão de 0,074 g de Coi,5Fei,5O4 em 1,0 g MMImPO4Me2 contido em balão de vidro. [00102] Em uma segunda experiência, 2 g do mesmo pó de UHP que foi usado na primeira experiência, foram pressionados em um compacto de pó pela aplicação de uma pressão de compactação de 38 MPa. O pélete foi adicionado a uma dispersão de Coi,5Fei,sO4 em MMImPO4Me2 como usado na experiência 1.
[00103] Em uma terceira experiência, 2 g do mesmo pó de UHP que foi utilizado na primeira e segunda experiência foram pressionadas em um compacto de pó pela aplicação de uma pressão de compactação de 220 MPa. O pélete foi adicionado a uma dispersão de Coi,5Fei,sO4 em MMimPO4Me2 como usado nas experiências 1 e 2.
[00104] O balão foi fechado e o volume de oxigênio liberado pela reação de decomposição foi medido com um medidor de gás de cilindro. Os resultados são mostrados na Tabela 11 e na Fig. 17. É óbvio que a velocidade da reação foi consideravelmente reduzida e o tempo de geração de oxigênio foi ampliado consideravelmente, respectivamente, por compactação do composto aduto de peróxido de hidrogênio em forma de pélete. O efeito
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43/54 aumenta com o aumento da pressão de compactação.
Tabela 11:
Aduto de peróxido (forma) Massa Pressão de compactação Massa Co1.5Fe1.5O4 Volume Tempo
UHP (em pó) 2g - 0,074 g 280 cm3 7 min
UHP (compacto de pó) 2g 38 MPa 0,074 g 263 cm3 29 min
UHP (compacto de pó) 2g 220 MPa 0,074 g 142 cm3 90 min
[00105] Assim, os exemplos 13 e 14 comprovam que a redução da área de superfície acessível do composto de peróxido, por exemplo, por pressão, constitui uma medida simples para prolongar o tempo de liberação de oxigênio, ou seja, para prolongar o período em que o oxigênio respirável está disponível.
[00106] E projetado especificamente um exemplo de dispositivo para geração de oxigênio a partir de composições como descrito acima que usa líquidos iônicos para dissolver ou dispersar um composto aduto de peróxido de hidrogênio como uma fonte de oxigênio e para dispersar um catalisador e colocar o catalisador em contato com a fonte de oxigênio. Um exemplo de dispositivo para geração de oxigênio tem pelo menos uma câmara de reação para armazenamento da composição em uma condição em que nem todos os constituintes da composição estão em contato físico. Esse contato físico de todos os constituintes da composição é estabelecido no momento em que é necessário oxigênio. O dispositivo está equipado com meios adequados para permitir que os componentes entrem em contato naquele mesmo momento. Além disso, o dispositivo permite que o oxigênio gerado saia da câmara de reação. Alguns exemplos de dispositivos estão ilustrados nas Figs. 18 a 22, em que números de referência semelhantes designam componentes semelhantes. A descrição de tais exemplos de modalidades não deve ser interpretada como limitativa da invenção de qualquer maneira.
[00107] A Figura 18 ilustra um dispositivo para gerar oxigênio 1 com uma única câmara de reação 2 para armazenamento da composição para geração de oxigênio. Em uma mesma câmara de reação 2, pelo menos um dos constituintes da composição para geração de oxigênio deve ser englobado em
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44/54 um receptáculo de modo a evitar o contato com os constituintes restantes da composição contida na câmara de reação 2. Na modalidade ilustrada na Figura 18, estão dispostos dois receptáculos 5, 6 na câmara de reação. O receptáculo 5 contém uma mistura da fonte de oxigênio 7 e do catalisador de decomposição 9, por exemplo em forma de pó ou comprimida em péletes, em uma condição completamente seca. O receptáculo 6 contém o líquido iônico 8. Alternativamente, pode haver apenas um receptáculo para englobar a mistura de peróxido/catalisador , enquanto o líquido iônico é livre na câmara de reação 2 ou o líquido iônico 8 pode ser incluído dentro de um receptáculo, enquanto a mistura de peróxido/catalisador não está encerrada em um recipiente separado. Em princípio, também é possível incluir apenas o catalisador dentro de um receptáculo separado, enquanto o líquido iônico e o peróxido não estão fechados. Só é necessário evitar o contato entre os três componentes durante o armazenamento do dispositivo para geração de oxigênio.
[00108] É desejável armazenar o peróxido 7, o líquido iônico 8 e o catalisador 9 dentro da câmara de reação 2 em tal disposição de modo que todos os constituintes poderão se misturar intimamente uma vez que seja necessária a geração de oxigênio. Quando, por exemplo, o catalisador e o líquido iônico são fornecidos em um receptáculo e o peróxido em outro receptáculo, o catalisador pode se sedimentar dentro do líquido iônico durante o armazenamento e uma mistura adequada com o peróxido pode ser inibida. A mistura rápida e perfeita de todos os constituintes pode ser conseguida quando o peróxido e o catalisador são intimamente misturados antecipadamente em condições secas, opcionalmente compactadas em moldes e preenchidas na câmara de reação 2 ou em um receptáculo separado 5 para ser colocado dentro da câmara de reação 2 e o líquido iônico é proporcionado em um receptáculo separado 6. Colocar o líquido iônico em um recipiente separado, embora isso não seja absolutamente necessário no caso em que o
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45/54 peróxido e o catalisador sejam colocados em um receptáculo 5, constitui uma medida preventiva vantajosa contra a mistura acidental dos constituintes em caso de vazamento ou quebra do receptáculo 5. Deve-se ter cuidado ao misturar a UHP e o catalisador, porque a UHP é altamente higroscópica. [00109] Em uma situação em que o oxigênio deve ser gerado, o receptáculo 5, ou os receptáculos 5 e 6, respectivamente, são destruídos por um dispositivo de quebra 18. Na Fig. 18, o dispositivo de quebra 18 tem a forma de uma placa, no entanto, os meios para destruir os receptáculos não estão limitados à placas e outros meios são conhecidos por aqueles versados na técnica, por exemplo, pinos ou grades de disparo. O movimento da placa 18 pode ser conseguido por uma mola 19 ou outro mecanismo de ativação. Durante o armazenamento do dispositivo para geração de oxigênio, a mola 19 está sob tensão e mantem a placa 18 em uma posição distante dos receptáculos 5, 6. Uma vez que a tensão é liberada por um mecanismo de gatilho adequado (não mostrado), a mola 19 move a placa 18 em direção aos receptáculos 5, 6 e a placa 18 destrói os receptáculos 5, 6. Tal gatilho pode ser, por exemplo, o ato de puxar uma máscara de oxigênio para um passageiro em um avião. Outro exemplo de mecanismo de disparo é um sensor de oxigênio que detecta uma baixa condição de oxigênio.
[00110] Os recipientes 5, 6 e a placa 18 são feitos de materiais que garantem que os receptáculos 5, 6 serão quebrados ou rompidos quando atingidos pela placa 18. Exemplos de materiais são folhas de plástico ou vidro para receptáculos 5, 6, e material plástico mais espesso ou metal para placa 18.
[00111] A destruição dos receptáculos 5, 6 provoca a mistura de peróxido, líquido iônico e catalisador e inicia a geração de oxigênio. Para permitir que o oxigênio saia da câmara de reação 2, a câmara de reação 2 possui uma abertura. Na modalidade ilustrada, a abertura é vedada com uma membrana permeável a gás 16. A abertura pode estar em uma posição
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46/54 diferente da mostrada na Fig. 18 ou pode haver mais de uma abertura. Isto aplica-se de forma análoga a todos os dispositivos para geração de oxigênio desta invenção.
[00112] O oxigênio gerado nos dispositivos desta invenção pode ser passado através de um filtro ou outros meios de purificação como é conhecido na técnica. Os dispositivos podem estar equipados com tais meios.
[00113] O oxigênio que gera a reação é um processo apenas levemente exotérmico e prossegue em baixa temperatura, ou seja, bem abaixo de 150° C. Portanto, câmara de reação 2 não precisa resistir a altas temperaturas e pode ser feita de materiais de derretimento baixos, leves como o plástico. Além disso, qualquer isolamento volumoso não é necessário. Isto é particularmente vantajoso em todos os casos em que o peso deve ser salvo e/ou o espaço é limitado, por exemplo no caso de máscaras de oxigênio que devem ser instaladas em uma aeronave.
[00114] A Fig. 19 ilustra uma modalidade alternativa de um exemplo de dispositivo 1 para geração de oxigênio. Na modalidade da Fig. 19, a câmara de reação 2 tem dois compartimentos, um primeiro compartimento 3 e um segundo compartimento 4, os quais são separados por uma membrana de impermeável a gás 17. O primeiro compartimento 3 contém um ou mais constituintes da composição para geração de oxigênio. O compartimento 3 é equipado com um dispositivo de corte 20 com a aresta de corte 20' e o dispositivo de corte está disposto em uma posição que permite que a extremidade de corte 20' corte através da membrana 17 que separa o primeiro compartimento 3 e o segundo compartimento 4.
[00115] Os compartimentos 3, 4 possuem aberturas vedadas pelas membranas 15, 16, respectivamente. As membranas 15, 16 são permeáveis aos gases, permitindo assim que o oxigênio gerado durante a reação geradora de oxigênio saia da câmara de reação 2.
[00116] Um mecanismo de ativação 19, por exemplo uma mola, é
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47/54 fornecido para mover a aresta de corte 20 em direção a membrana 17 e através da membrana 17. Tal mecanismo é descrito em DE 10 2009 041 065 Al. Conforme explicado em conexão com a Fig. 18, a mola 19 está sob tensão durante o armazenamento do dispositivo 1 e uma vez que a tensão é liberada por um mecanismo de gatilho (não mostrado), a mola 19 move o receptáculo 5 em direção a membrana 17, a aresta de corte 20' destrói a membrana 17 e o primeiro compartimento 3 e o segundo compartimento 4 são combinados em uma única câmara de reação 2.
[00117] Na modalidade ilustrada na Fig. 19, uma mistura de peróxido 7 e catalisador 9 está contida no primeiro compartimento 3 e o líquido iônico 8 está contido no segundo compartimento 4. Após a destruição da membrana 17, a formulação de peróxido/catalisador cai no segundo compartimento 4 e mistura-se com o líquido iônico 8. O oxigênio gerado sai da câmara de reação 2 através das membranas 15, 16.
[00118] É claro que também é possível colocar o líquido iônico 8 no primeiro compartimento 3 e a formulação de peróxido/catalisador no segundo compartimento 4 ou usar qualquer outra disposição em que pelo menos um dos constituintes seja separado dos constituintes restantes.
[00119] Como um material para o dispositivo de corte 20, qualquer material que possa cortar a membrana 17 pode ser utilizado, por exemplo uma folha de metal. O primeiro compartimento 3 e o segundo compartimento 4 podem ser formados a partir dos mesmos materiais que a câmara de reação única 2 ilustrada na Fig. 18.
[00120] Outra modalidade de um dispositivo inventivo 1 para geração de oxigênio é ilustrada na Fig. 20. Na modalidade da Fig. 20, a câmara de reação 2 é equipada com um dispositivo de injeção 21, por exemplo uma seringa ou outro dispositivo de dosagem.
[00121] A câmara de reação 2 e o dispositivo de injeção 21 estão conectados ou constituem unidades separadas que podem ser conectadas para
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48/54 formar uma única unidade. Uma abertura ou várias aberturas na parede da câmara de reação 2 permitem que o oxigênio gerado durante a reação de decomposição de peróxido saia da câmara de reação 2. As aberturas são vedadas, na modalidade ilustrada, por membranas permeáveis a gás 16. Na modalidade ilustrada na Fig. 20, as aberturas são proporcionadas na junção da câmara de reação 2 e do dispositivo de injeção 21.
[00122] O exemplo de dispositivo de injeção da Fig. 20 compreende uma barra de deslizamento 22, uma cavilha 23 e uma lança de injeção 24. O dispositivo de injeção está adaptado para manter um ou vários constituintes da composição para geração de oxigênio, no exemplo ilustrado o líquido iônico 8. O líquido iônico 8 está contido em um receptáculo 5, feito a partir de um material que pode ser facilmente rompido, por exemplo uma folha de plástico. A formulação de peróxido 7 e catalisador 9 está contida na câmara de reação
2. Alternativamente, o catalisador 9 pode estar contido no líquido iônico 8. Em um dispositivo como ilustrado na Fig. 20, qualquer solução do catalisador dentro do líquido iônico durante o armazenamento não constitui uma desvantagem porque o catalisador será novamente disperso durante a etapa de injeção.
[00123] A barra de deslizamento 22 pode ser acionada de forma análoga ao dispositivo de quebra 18 na Fig. 18 e o dispositivo de corte 20 na Fig. 19. Uma vez acionada, a barra de deslizamento 22 empurra o receptáculo 5 em direção à cavilha 23, o receptáculo 5 é rompido e a formulação de líquido iônico 8 é injetada através da lança de injeção 24 na câmara de reação
2. Preferencialmente, a lança de injeção 24 está provida de vários orifícios (não ilustrados) de modo a proporcionar uma distribuição uniforme do líquido iônico 8. O líquido iônico 8 absorve a mistura de peróxido 7 e catalisador 9, ou alternativamente a mistura de líquido iônico 8 e catalisador 9 absorve o peróxido 7 e a reação de decomposição de peróxido começa, gerando oxigênio. O oxigênio deixa a câmara de reação 2 através das membranas 16.
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49/54 [00124] De forma análoga às modalidades descritas acima, a disposição do peróxido 7, do líquido iônico 8 e do catalisador de óxido metálico 9 pode ser diferente da disposição ilustrada na Fig. 20. Em particular, se não um líquido, mas matéria sólida estiver contida no dispositivo de injeção ou na unidade de dosagem 21, não é necessário um receptáculo 5 e não são necessários meios para destruir o receptáculo, como a cavilha 23 e uma lança de injeção.
[00125] A Fig. 21 representa uma modalidade do dispositivo 1 para geração de oxigênio que é semelhante à modalidade representada na Fig. 18. Diferente da modalidade da Fig. 18, o dispositivo para geração de oxigênio da Fig. 21 está contido em um recipiente 10 que circunda e protege a câmara de reação 2. Neste caso, o oxigênio gerado não é liberado diretamente para o meio ambiente, mas entra em um espaço de gás 11 entre a membrana permeável aos gases 16 e uma parede superior do recipiente 10. O oxigênio sai do espaço de gás 11 através de uma saída de gás 12 que pode ser, por exemplo, provida com um filtro.
[00126] Um dispositivo 1 como mostrado na Fig. 21 tipicamente não precisa de nenhum outro isolamento térmico. Em vez disso, o recipiente 10 proporciona um isolamento suficiente. Se desejado, uma camada fina (por exemplo, com uma espessura de cerca de 1 a 3 mm) de um material isolante pode ser colocada entre a parede externa da câmara de reação 2 e a parede interna do recipiente 10. Tal material isolante também pode servir para a finalidade adicional de manter a câmara de reação 2 firmemente fixada no recipiente 10. Não deve ser proporcionado material isolante entre a membrana 16 e a parede do recipiente oposta à membrana 16, isto é, no espaço de gás 11.
[00127] Alojar a câmara de reação dentro de um recipiente é vantajoso nos dispositivos para geração de oxigênio possuindo apenas uma câmara de reação e em dispositivos para geração de oxigênio com mais de uma câmara
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50/54 de reação, por exemplo, duas câmaras de reação ou uma pluralidade ou multitude de câmaras de reação 2. Uma modalidade possuindo oito câmaras de reação 2 é ilustrada na Fig. 22.
[00128] No dispositivo para geração de oxigênio ilustrado na Fig. 22, as câmaras de reação 2 são mostradas esquematicamente. Geralmente, a construção das câmaras de reação 2 não está limitada de qualquer maneira. Por exemplo, as câmaras de reação como ilustrado nas Figs. 18 a 20 podem ser usadas. Além disso, a disposição das câmaras de reação não está limitada ao arranjo mostrado na Fig. 22. Em vez disso, as câmaras de reação podem ser dispostas dentro do recipiente 10 de qualquer maneira apropriada.
[00129] A geração de oxigênio nas câmaras de reação 2 é iniciada após a ativação das câmaras de reação 2. Na modalidade ilustrada na Fig. 22, todas as câmaras de reação 2 são ativadas simultaneamente por um mecanismo de ativação comum 19, tal como uma mola, concebida para empurrar uma placa 18 para as câmaras de reação 2, como descrito em ligação com a Fig. 18. Alternativamente, cada câmara de reação pode ser ativada individualmente, ou seja, pode ter seu próprio mecanismo de ativação, ou várias câmaras de reação podem ser dispostas em grupos, cada grupo possuindo seu próprio mecanismo de ativação. Por exemplo, na modalidade da Fig. 22, as oito câmaras de reação podem ser dispostas em dois grupos de quatro câmaras, cada grupo possuindo seu próprio mecanismo de ativação.
[00130] O recipiente 10 proporciona um espaço de gás 11 que recebe oxigênio de todas as câmaras de reação 2 e o oxigênio coletado no espaço de gás 11 sai do espaço de gás 11 através da saída de gás 12. Alternativamente, o espaço de gás 11 pode ser dividido em uma pluralidade de compartimentos. Um compartimento separado, com sua própria saída de gás, pode ser atribuído a cada câmara de reação 2 ou um compartimento pode fornecer um espaço de gás comum para um grupo de câmaras de reação 2. Por exemplo, o recipiente 10 pode proporcionar dois espaços de gás lie cada espaço de gás 11 pode
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51/54 coletar oxigênio a partir de quatro câmaras de reação 2.
[00131] Um dispositivo para geração de oxigênio com várias câmaras de reação 2 permite prolongar a geração de oxigênio durante um longo período de tempo. Conforme explicado acima, o tempo de reação da reação de decomposição de peróxido assim como o início da reação de decomposição podem ser manipulados pela escolha de catalisadores de óxido metálico apropriados, pela variação de quantidades de catalisador e, em particular, pela minimização ou maximização da área de superfície acessível do composto de peróxido, por exemplo por moagem do composto de peróxido a um pó fino ou por pressão do composto de peróxido em compostos de pó. Quanto maior a pressão de compactação, maior será a densidade dos compactos de pó resultantes, minimizando assim a área de superfície acessível do composto de peróxido.
[00132] Em um dispositivo como ilustrado na Fig. 22, cada uma das oito câmaras de reação 2 pode ser carregada com uma composição diferente para geração de oxigênio. Uma primeira câmara pode ser carregada, por exemplo, com uma composição compreendendo o composto de peróxido em forma de pó fino e uma concentração elevada de catalisador. Esta câmara irá gerar oxigênio imediatamente após a ativação e com uma alta taxa de reação. Assim, o oxigênio respirável estará disponível imediatamente, mas apenas por um curto período de tempo.
[00133] Três outras câmaras de reação 2 podem ser carregadas também com composto de peróxido em forma de pó fino e com concentrações de catalisador que diminuem de câmara para câmara. Nessas câmaras de reação, a geração de oxigênio será mais lenta, estendendo assim o período em que o oxigênio respirável está disponível.
[00134] As quatro câmaras de reação restantes podem ser carregadas com composto de peróxido que foi pressionado em compactos de pó, aumentando a pressão de compactação de uma câmara para outra. Nessas
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52/54 câmaras, o início da reação de decomposição será adiado, o atraso aumentando com o aumento da pressão de compactação. Esta medida prolonga ainda mais o intervalo de tempo em que o oxigênio respirável está disponível.
[00135] Um resultado semelhante pode ser alcançado com apenas uma câmara de reação 2 ao carregar a única câmara de reação com o oxigênio diferente gerando composições, por exemplo com catalisadores de óxido de metal diferentes e/ou com fontes de oxigênio na forma de pó e/ou comprimidos com diferentes pressões de compactação.
[00136] Uma vez que as reações de decomposição são escaláveis para diferentes tamanhos de reator, é facilmente possível carregar um dispositivo para geração de oxigênio com uma composição geradora de oxigênio em uma quantidade suficiente para proporcionar uma taxa de fluxo de oxigênio desejada. Para sistemas de emergência, geralmente é desejável produzir pelo menos 4 I de oxigênio por minuto.
[00137] Naturalmente, também podem ser utilizados de forma vantajosa diferentes números de câmaras de reação do que as descritas a título de exemplo.
[00138] Os dispositivos para geração de oxigênio podem ser projetados como dispositivos descartáveis (para um único uso) preenchidos com uma composição para geração de oxigênio ou como dispositivos reutilizáveis que podem ser recarregados após uso com outra composição para gerar oxigênio. Portanto, os constituintes das composições para geração de oxigênio podem ser fornecidos sob a forma de componentes adequados para recarregar um dispositivo para geração de oxigênio, por exemplo em cartuchos.
[00139] Em um exemplo de modalidades, um componente compreende uma formulação de composto de óxido metálico e uma formulação de líquido iônico e outro componente compreende uma formulação de fonte de oxigênio. [00140] Em outro exemplo de modalidade, um componente
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53/54 compreende uma formulação de fonte de oxigênio e uma formulação de composto de óxido metálico e outro componente compreende uma formulação de líquido iônico.
[00141] Em um outro exemplo de modalidade, um componente compreende uma formulação de fonte de oxigênio, outro componente compreende uma formulação de líquido iônico e ainda outro componente compreende uma formulação de composto de óxido metálico.
[00142] Aqui, o termo formulação de fonte de oxigênio significa que a fonte de oxigênio pode ser um único composto de peróxido, mas também pode ser uma combinação de dois ou mais compostos de peróxido e pode conter opcionalmente quaisquer aditivos que não interagem negativamente com a reação de decomposição de peróxido.
[00143] O termo formulação de líquido iônico significa que o líquido iônico pode ser um único líquido iônico, mas pode ser também uma combinação de dois ou mais líquidos iônicos e pode conter opcionalmente quaisquer aditivos que não interagem negativamente com a reação de decomposição de peróxido. Os próprios líquidos iônicos não devem reagir com nenhum dos constituintes das composições para geração de oxigênio ou com quaisquer produtos intermediários gerados durante a reação de decomposição.
[00144] Aqui, o termo formulação de composto de óxido metálico significa que o catalisador pode ser um único composto de óxido metálico, mas também pode ser uma combinação de dois ou mais compostos de óxido metálico e pode conter opcionalmente quaisquer aditivos que não interagem negativamente com a reação de decomposição de peróxido.
[00145] Os dispositivos para geração de oxigênio de acordo com a presente invenção não são sensíveis a interrupções do processo de produção de oxigênio, em contraste com velas de cloreto que podem ser facilmente desestabilizadas, por exemplo, por agitação. A agitação de um dispositivo
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54/54 para geração de oxigênio de acordo com a presente invenção melhora a mistura dos constituintes da composição geradora de oxigênio e, portanto, promove a reação de geração de oxigênio.
[00146] Os dispositivos inventivos podem ser interpretados de tal maneira que a orientação dos dispositivos para geração de oxigênio inventivos no campo de gravidade da terra é arbitrária. Para este fim, várias saídas de oxigênio (vedadas por membranas permeáveis aos gases ou outras estruturas que permitam a passagem de oxigênio, enquanto bloqueiam a passagem de substâncias não gasosas) devem ser fornecidas nas paredes de reação da câmara 2 e as aberturas devem ser dispostas de tal maneira que sempre existe uma abertura que não é coberta pelo líquido iônico, independentemente da orientação do dispositivo.
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Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Uso de um líquido iônico como dispersante ou solvente e como dissipador de calor em uma composição para geração de oxigênio, caracterizado pelo fato de que compreende:
    pelo menos uma fonte de oxigênio e pelo menos uma formulação de composto de óxido metálico, em que a formulação de fonte de oxigênio compreende um composto de peróxido, o líquido iônico está no estado líquido, pelo menos em uma faixa de temperatura de -10°C a +50°C, e a formulação de composto de óxido metálico compreende um composto de óxido metálico que é um óxido de um ou mais metais diferentes, os referidos metais sendo selecionados dentre os metais dos grupos 2 a 14 da tabela periódica dos elementos.
  2. 2. Uso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de peróxido é selecionado dentre percarbonatos de metal alcalino, perboratos de metal alcalino, peróxido de hidrogênio e ureia e suas misturas.
  3. 3. Uso de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o composto peróxido é um ou mais dentre Na2CÜ3 x 1,5 H2O2, NaBCf, x 4H2O, NaBCf, x H2O e ureia-peróxido de hidrogênio.
  4. 4. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o cátion é selecionado a partir do grupo que consiste em imidazólio, pirrolidínio, amônio, colina, piridínio, pirazólio, cátions de piperidínio, fosfônio e sulfônio e em que o cátion pode ter pelo menos um substituinte.
  5. 5. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o líquido iônico é pelo menos um sal com um cátion e um ânion, em que o íon iônico é selecionado a partir do grupo que consiste em fosfato de
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    2/3 dimetilfosfato, metilsulfato, trifluorometilsulfonato, bis(trifluorometilsulfonil)imida, cloreto, brometo, iodeto, tetrafluoroborato e hexafluorofosfato.
  6. 6. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o líquido iônico é selecionado a partir do grupo que consiste em
    -butiltrimetilamôniobis(trifluorometilsulfonil)imida ([Me3BuN]TFSI)
    -1 -butil-3-metilimidazoliotrifluorometanossulfonato (BMImOTf),
    -1 -butil-3-metilimidazóliodimetilfosfato (BMImPO4Me2),
    -1 -butil-3-metilimidazóliometilsulfato (BMImSCUMe),
    -1,1 -butibnetilpirrobdiniumbis(trifluorometilsulfonil)imida (BmpyrTFSI),
    -1,3-dimetilimidazóliodimetilfosfato (MMImPO4Me2),
    -1,3-dimetilimidazóliometilsulfato (MMImSCUMe)
  7. 7. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo um único metal, opcionalmente em diferentes estados de oxidação, ou em que o composto de óxido metálico é pelo menos um óxido contendo pelo menos dois metais diferentes.
  8. 8. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o composto de óxido metálico é um ou mais dentre MnCb, CO3O4, CrÜ3, Ag2O, CuO e PbO2.
  9. 9. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos metálicos do tipo espinélio, óxidos metálicos do tipo ilmenita e óxidos metálicos do tipo perovskita.
  10. 10. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o composto de óxido metálico é selecionado dentre óxidos de ferro de cobalto misturados, óxidos de ferro de cobre misturados, óxidos de ferro de níquel
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    3/3 misturados, óxidos de ferro e manganês misturados, óxidos de manganês e cobre misturados, óxidos mistos de manganês e cobalto, óxidos mistos de níquel e manganês, óxidos mistos de cobalto e níquel, óxidos mistos de níquel de ferro e lantânio, óxido misto de manganês e estrôncio e lantânio e suas misturas.
  11. 11. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o composto de óxido metálico é pelo menos um dentre CoFe2O4, CoisFeisCb, Co2FeÜ4, CuFe2O4, Cu1.5Mn1.5O4, Co2MnO4, NiMnO/, N1CO2O4 e Lao,5Sro,5Mn03.
  12. 12. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a fonte de oxigênio está presente em uma quantidade que varia de 10 a 80% em peso da composição, o líquido iônico está presente em uma quantidade que varia de 20 a 80% em peso da composição e o composto de óxido metálico está presente em uma quantidade que varia de mais de 0 a 20% em peso da composição.
  13. 13. Uso de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a fonte de oxigênio e o composto de óxido metálico está na forma de pós ou está na forma de pelo menos um compacto de pó.
  14. 14. Uso de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um compacto de pó foi compactado com uma pressão na faixa de 1 a 220 MPa.
  15. 15. Uso de acordo com as reivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a formulação de fonte de oxigênio compreende pelo menos dois compostos de peróxido diferentes e/ou pelo menos dois compostos de peróxido que diferem em grau de compactação.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3604211A1 (en) 2018-07-30 2020-02-05 Diehl Aviation Gilching GmbH Oxygen generator and method for controlling the oxygen production rate of an oxygen generator
EP3604212B1 (en) 2018-07-30 2020-12-02 Diehl Aviation Gilching GmbH Oxygen generator and method for tuning the oxygen production rate of an oxygen generator
CN111151294B (zh) * 2018-11-08 2022-11-08 万华化学集团股份有限公司 一种过氧化物催化氧化催化剂及其用于处理环氧丙烷联产苯乙烯废水的方法
CN112125279B (zh) * 2020-09-21 2023-04-18 湖南可孚医疗设备有限公司 一种混合型生氧剂及其制备方法
DE102022110174A1 (de) * 2022-04-27 2023-11-02 Diehl Aviation Gilching Gmbh Zusammensetzung zur Erzeugung von Sauerstoff

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2035896A (en) 1931-12-10 1936-03-31 Frank C Kerwin Liberation of oxygen from sodium perborate
IT1214865B (it) 1984-09-28 1990-01-18 Caprara Mario Procedimento per la produzione di ossigeno mediante apparecchiatura portatile, particolarmente per respirazione umana, ed apparecchiatura per attuare il procedimento.
JPS61227903A (ja) 1985-04-03 1986-10-11 Michimasa Oguri デイスポ型酸素発生器
US4800070A (en) * 1987-09-08 1989-01-24 Air Products And Chemicals, Inc. Catalysts for absorptive air separation
DE19602149A1 (de) 1996-01-22 1997-07-24 Riera Gertraud Canavate Mittel zur Freisetzung von Sauerstoff in Sauerstoffgeneratoren
US6007736A (en) 1996-05-15 1999-12-28 Be Intellectual Property Oxygen generating compositions catalyzed by copper and nickel oxides
US6866794B1 (en) * 2000-11-15 2005-03-15 Be Intellectual Property Inc. Strontium peroxide catalyzed oxygen generating compositions
AT412842B (de) * 2003-07-24 2005-08-25 Gheczy Rudolf Von Verfahren zum betrieb einer verbrennungsanlage
DE102006042320A1 (de) * 2006-09-08 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Sauerstoffgewinnung
JP2009138254A (ja) * 2007-02-13 2009-06-25 Teijin Pharma Ltd 電気化学的酸素発生素子
US10717929B2 (en) 2009-08-11 2020-07-21 Ionic Flame Retardant Inc. Ionic liquid flame retardants
DE102009041065A1 (de) 2009-09-10 2011-03-24 Beller, Klaus-Dieter, Dipl.-Ing. Dr. med. Verschlussdeckel mit vorbefülltem Dosierzylinder als Verpackung von in Flüssigkeit zu lösenden Stoffen im Pharma- und Nahrungsmittelbereich
CN105776144B (zh) * 2014-12-17 2018-03-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于两相转移体系的单重态氧产生方法

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