ES2896761T3 - Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno - Google Patents

Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno Download PDF

Info

Publication number
ES2896761T3
ES2896761T3 ES17788951T ES17788951T ES2896761T3 ES 2896761 T3 ES2896761 T3 ES 2896761T3 ES 17788951 T ES17788951 T ES 17788951T ES 17788951 T ES17788951 T ES 17788951T ES 2896761 T3 ES2896761 T3 ES 2896761T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
graphene
ceramic
nanocomposite material
filter
cigarette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17788951T
Other languages
English (en)
Inventor
Singhal Akshay Vivek
Purnendu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Log 9 Materials Scientific Pvt Ltd
Original Assignee
Log 9 Materials Scientific Pvt Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Log 9 Materials Scientific Pvt Ltd filed Critical Log 9 Materials Scientific Pvt Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2896761T3 publication Critical patent/ES2896761T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/048Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure containing additives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/061Use of materials for tobacco smoke filters containing additives entrapped within capsules, sponge-like material or the like, for further release upon smoking
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/08Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
    • A24D3/10Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24DCIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/16Use of materials for tobacco smoke filters of inorganic materials
    • A24D3/163Carbon
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F7/00Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders
    • A24F7/04Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders with smoke filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20Graphite
    • C01B32/205Preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20Graphite
    • C01B32/21After-treatment
    • C01B32/22Intercalation
    • C01B32/225Expansion; Exfoliation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/52Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
    • C04B35/528Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625Wet mixtures
    • C04B35/6264Mixing media, e.g. organic solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/6267Pyrolysis, carbonisation or auto-combustion reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/628Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/62802Powder coating materials
    • C04B35/62828Non-oxide ceramics
    • C04B35/62839Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64Burning or sintering processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338Etching
    • C04B41/5353Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/91After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics involving the removal of part of the materials of the treated articles, e.g. etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25Coated, impregnated or composite adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/406Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • B01D2257/7022Aliphatic hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4541Gas separation or purification devices adapted for specific applications for portable use, e.g. gas masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658Atmosphere during thermal treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6582Hydrogen containing atmosphere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/95Products characterised by their size, e.g. microceramics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

Un método para fabricar un filtro de material nanocompuesto de cerámica de grafeno para el humo del cigarrillo (404), comprendiendo el método: lavar el material cerámico con un ácido, en el que el ácido descontamina la superficie del material cerámico, donde el ácido activa la superficie del material cerámico, en el que el ácido se toma en una concentración predeterminada y en el que la concentración predeterminada del ácido está en un intervalo de 10-60% v/v; recocer las partículas cerámicas en un intervalo de temperatura predeterminado, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900ºC; recubrir las partículas cerámicas con un precursor de carbono usando un solvente para obtener partículas cerámicas recubiertas, en donde las partículas cerámicas se mezclan con el precursor de carbono en una fase líquida o en una fase de dispersión, en donde después de mezclar el precursor de carbono, el solvente y las partículas cerámicas, el carbono el precursor se seca mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado, y en el que la concentración de precursor de carbono está en un intervalo de 5- 20% p/p; carbonizar el precursor de carbono presente en la superficie de las partículas cerámicas mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado en el aire, en el que el calentamiento convierte el precursor de carbono en un carbono amorfo, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 200- 400ºC, y en el que después de calentar las partículas cerámicas se obtienen con un revestimiento de carbono amorfo; segregar las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo en función del tamaño y la forma de las partículas, en donde las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en función del tamaño de partícula en un intervalo de 300-500 micrones de diámetro, y en el que las partículas cerámicas recubiertas con el carbono se segregan sobre la base de una forma circular con superficie irregular y desigual; recocido de las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo a un intervalo de temperatura predeterminado en una condición atmosférica inerte, donde el recocido convierte el carbono amorfo en grafeno, donde el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900ºC, donde la condición atmosférica inerte comprende argón, nitrógeno e hidrógeno, y en el que el recocido produce partículas cerámicas con material nanocompuesto de grafeno o granfeno; tratar químicamente las partículas cerámicas con grafeno o material nanocompuesto cerámico de grafeno para la activación de la superficie, en el que el tratamiento químico es un tratamiento ácido, en el que el ácido se selecciona de un grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico, en el que el tratamiento ácido hace que las capas de grafeno sean porosas y aumenta la quimisorción o adsorción de una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo (404), y donde los compuestos tóxicos adsorbidos son amoníaco, formaldehído, materia particulada total de la corriente principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas; y fabricar un filtro de humo de cigarrillo empaquetando el material nanocompuesto cerámico de grafeno en una carcasa con una estructura de tubería para formar una columna de filtración (202, 301), en la que el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos, y donde el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración (202, 301) o el material nanocompuesto cerámico de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica, en donde se sinteriza la columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado en troquel y en el que la columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado a presión se encaja en la columna de filtración (202, 301).

Description

DESCRIPCIÓN
Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno
ANTECEDENTES
Campo técnico
[0001] La presente invención se refiere en general a un campo de la nanotecnología de grafeno y las aplicaciones de la nanotecnología de grafeno en productos de consumo. La presente invención se refiere particularmente a un filtro de tabaco para filtrar el humo del tabaco. La presente invención se relaciona más particularmente con un filtro de tabaco con materiales a base de grafeno y un método que sintetiza materiales a base de grafeno.
Descripción de la técnica relacionada
[0002] El documento CN 104489922 A describe un tipo de preparaciones y aplicación de compuesto de gel de sílice unido a óxido de grafeno. El óxido de grafeno (OG) se carga en un portador de gel de sílice. Se prepara un compuesto de gel de sílice unido con óxido de grafeno (OG/gel de sílice) y se añade a una varilla de filtro de cigarrillo. Esto puede reducir eficazmente el contenido de TSNA en los gases de combustión de los cigarrillos.
[0003] El documento WO 2012/047346 A1 da a conocer un filtro que comprende: una masa porosa que comprende una partícula activa y una partícula aglutinante. La partícula activa comprende un elemento seleccionado del grupo que consiste en: una partícula de carbono a nanoescala, un nanotubo de carbono que tiene al menos una pared, un nanocuerno de carbono, una nanoestructura de carbono similar al bambú, un fullereno, un agregado de fullereno, grafeno, un pocas capas de grafeno, grafeno oxidado, una nanopartícula de óxido de hierro, una nanopartícula, una nanopartícula de metal, una nanopartícula de oro, una nanopartícula de plata, una nanopartícula de óxido de metal, una nanopartícula de alúmina, una nanopartícula magnética, una nanopartícula paramagnética, una nanopartícula superparamagnética, una nanopartícula de óxido de gadolinio, una nanopartícula de hematita, una nanopartícula de magnetita, un gado-nanotubo, un endofullereno, Gd@C60, una nanopartícula de núcleo-capa, una nanopartícula con forma tunicada, una nanosfera, una nanopartícula de óxido de hierro con forma tunicada y cualquier combinación de los mismos.
[0004] El grafeno, una estructura de dos dimensiones (2D) que consiste en átomos de carbono sp2-hibridados con un espesor de solo un átomo, se llama "el material de maravilla", debido a sus aplicaciones extraordinarias y generalizadas. El grafeno ha recibido una atención generalizada como un nuevo tipo de adsorbente debido a su capacidad o características sobresalientes para la eliminación de diversos compuestos y productos químicos nocivos de soluciones gaseosas y acuosas. Varios compuestos orgánicos quedan atrapados entre las capas de grafeno, lo que proporciona una filtración eficiente. Los compuestos orgánicos quedan atrapados debido a la adsorción química (quimisorción) entre las capas.
[0005] Un cigarrillo encendido produce humo, que es un aerosol concentrado complejo de partículas de líquido en suspensión en una fase gaseosa y compuestos de oxígeno atmosférico, nitrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono generado a partir del cigarrillo. Estas partículas líquidas de nivel submicrónico presentes en el aerosol son en sí mismas una composición compleja de múltiples compuestos generados a partir de la destilación, pirólisis y combustión del tabaco. Por tanto, los compuestos químicos presentes en el humo de un cigarrillo se unen a la fase de aerosol o están libres en la fase gaseosa. Estos compuestos generados durante la quema de tabaco se destilan directamente en el humo o reaccionan entre ellos. Los productos de reacción resultantes de tales reacciones químicas se destilan luego en el humo. Hay más de 7000 compuestos diferentes presentes en el humo del cigarrillo. Muchos de los compuestos presentes en el humo del cigarrillo son tóxicos y presentan graves riesgos para la salud. Los principales riesgos para la salud del tabaquismo incluyen trastornos relacionados con el tracto respiratorio y riesgo cardiovascular. Los estudios han revelado que el 1,3 butadieno es el carcinógeno más importante. La acroleína y el acetaldehído son los responsables de generar el mayor riesgo de trastornos relacionados con el tracto respiratorio. El riesgo cardiovascular se debe principalmente al cianuro, arsénico y cresoles. Otros compuestos químicos que presentan un riesgo significativo para la salud incluyen las N-nitrosaminas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).
[0006] Las capas de grafeno funcionalizadas que tienen grupos funcionales tales como -CHO, -C=O, -COOH, -OH, etc., en el plano de grafeno basal muestran excelente adsorción de compuestos orgánicos. Esta capacidad del grafeno se utiliza para filtrar los diversos componentes tóxicos del humo del cigarrillo. Sin embargo, el uso independiente de grafeno en el filtro de cigarrillos no es una ruta rentable para explotar las extraordinarias propiedades del grafeno para una solución de fumar más segura. Además, la integridad estructural y química del filtro no se determina con un filtro a base de grafeno prístino.
[0007] Por lo tanto, hay una necesidad de un filtro rentable y reutilizable que elimina los compuestos químicos tóxicos del humo del cigarrillo sin perder la integridad química y estructural durante fumadores, y también permite un fácil paso del humo. También existe la necesidad de diseñar este filtro para facilitar su uso con una pluralidad de grados, clases o marcas de productos para fumar tabaco. Sin embargo, existe la necesidad de un filtro de humo de tabaco a base de grafeno. Aún así, existe la necesidad de un filtro de tabaco con una composición a base de grafeno y un método que sintetice una composición a base de grafeno.
[0008] Las deficiencias, desventajas y problemas antes mencionados se abordan en el presente documento, que se entenderán por la lectura y estudio de la siguiente especificación.
OBJETIVOS DE LAS REALIZACIONES
[0009] El objeto principal de la realización de este documento es proporcionar un filtro a base de grafeno para eliminar compuestos químicos tóxicos del humo del cigarrillo y proporcionar una alternativa segura a los fumadores.
[0010] Otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro de cigarrillo, que es un producto independiente y se puede fijar a cualquier marca de clase o grado de productos para fumar tabaco tales como cigarrillos, puros, puritos, puros pequeños, bidis, cachimba, kreteks, pipas de tabaco, cigarrillos electrónicos, etc.
[0011] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno con una composición de grafeno que comprende un nano-compuesto de grafeno y cerámica.
[0012] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno para el tabaco con la composición basada en grafeno ya sea en forma granular o de cerámica sinterizada.
[0013] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno con la composición basada en grafeno funcionalizado químicamente para eliminar los compuestos químicos orgánicos tóxicos del humo inhalado.
[0014] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno con la composición basada en grafeno para la eliminación de toxinas del humo inhalado.
[0015] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno con la composición basada en grafeno para reducir el contenido de alquitrán en el humo inhalado.
[0016] Aún otro objeto de la forma de realización en el presente documento es proporcionar un filtro basado en grafeno con la composición basada en grafeno para productos de tabaco de fumar, con un efecto mínimo sobre el contenido de nicotina del humo inhalado.
[0017] Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención resultarán fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos.
RESUMEN
[0018] Las diversas realizaciones de la presente proporcionan un filtro basado en grafeno, que elimina el alquitrán y los compuestos químicos tóxicos del humo del tabaco y proporciona una alternativa de fumar segura para los fumadores. La invención se define en las reivindicaciones 1 a 6 adjuntas.
[0019] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un método de fabricación de un filtro de cigarrillo hecho de material nanocompuesto de cerámica de grafeno. El método comprende los siguientes pasos. El material cerámico se lava con un ácido. El ácido descontamina la superficie del material cerámico. El ácido también activa la superficie del material cerámico. El ácido se toma en una concentración predeterminada. La concentración predeterminada del ácido está en un intervalo de 10 a 60% v/v. Las partículas cerámicas se recocen a un intervalo de temperatura predeterminado. El intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C. Las partículas cerámicas se recubren con un precursor de carbono utilizando un disolvente para obtener partículas cerámicas revestidas. Las partículas cerámicas se mezclan con precursor de carbono en fase líquida o en fase de dispersión. Después de mezclar el precursor de carbono, el disolvente y las partículas cerámicas, el precursor de carbono se seca calentando a un intervalo de temperatura predeterminado. La concentración de precursor de carbono está en el rango de 5-20% p/p. El precursor de carbono presente en la superficie de las partículas cerámicas se carboniza calentándolo a un intervalo de temperatura predeterminado en el aire. El calentamiento convierte el precursor de carbono en una capa de carbono amorfo. El intervalo de temperatura predeterminado es 200-400°C. Después de calentar, se obtienen las partículas cerámicas recubiertas de carbón amorfo. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan según el tamaño y la forma de las partículas y la compactación de la troquel. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en función del tamaño de partícula en un intervalo de 300 a 900 micrones de diámetro. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en base a una forma circular con superficie irregular y desigual. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se templan a un intervalo de temperatura predeterminado en una condición atmosférica inerte. El recocido convierte el carbono amorfo en grafeno. El intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C. La atmósfera inerte comprende argón, nitrógeno e hidrógeno. El recocido produce partículas cerámicas con material nanocompuesto de grafeno o granfeno. Las partículas cerámicas con grafeno o material nanocompuesto cerámico de grafeno se tratan químicamente para la activación de la superficie. El tratamiento químico es un tratamiento ácido. El ácido se selecciona de un grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico. El tratamiento con ácido hace que las capas de grafeno sean porosas y aumenta la quimisorción o adsorción de una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo. Los compuestos tóxicos adsorbidos son amoníaco, formaldehído, material particulado total principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas. Una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química, basada en las toxinas o los compuestos a adsorber del humo del cigarrillo. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consta de grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro se añaden a la superficie de material cerámico nanocompuesto de grafeno mediante un tratamiento químico específico de los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0020] Un filtro de humo de tabaco se fabrica por el embalaje del material de nano-compuesto de cerámica de grafeno en una tubería como carcasa. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se rellena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos.
[0021] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el material cerámico se selecciona de un grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de titanio y óxido de circonio.
[0022] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el precursor de carbono se selecciona de un grupo que consiste en azúcar, alquitrán y asfalto.
[0023] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el disolvente se selecciona de un grupo que consiste en agua, etanol y hexano.
[0024] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el filtro de material de nano-compuesto de cerámica de grafeno para el humo de tabaco de cigarrillos comprende una pieza de boca, una columna de filtración, un tapón delantero, un tapón trasero, una sección de sujeción de cigarrillo y un tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo. La columna de filtración comprende material nanocompuesto de cerámica de grafeno. La columna de filtración se coloca entre el tapón frontal y el tapón trasero.
[0025] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, una cantidad de material de nano­ compuesto de cerámica de grafeno llena en la columna de filtración se encuentra en una gama de 0,5-1,5 gramos.
[0026] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tapón delantero y el tapón trasero se fabrican a partir de material poroso. El material poroso es acetato de celulosa, algodón, lana plástica o malla plástica, etc.
[0027] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el filtro de material de nano-compuesto de cerámica de grafeno está diseñado para adsorber los compuestos tóxicos del humo del cigarrillo. Los compuestos tóxicos adsorbidos por el humo del cigarrillo son el amoníaco, el formaldehído, el material particulado total principal (MS-TPM), la nicotina, el alquitrán y las nitrosaminas. Una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química en función de las toxinas o los compuestos que se van a adsorber del humo del cigarrillo. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consiste en grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales a base de azufre, los grupos funcionales a base de nitrógeno, el grupo funcional a base de halógeno, el grupo funcional a base de fósforo y los grupos funcionales a base de boro se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0028] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tapón trasero y el tapón frontal empacan el material de nano-compuesto de cerámica de grafeno. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto de cerámica de grafeno en la columna de filtración. El tapón trasero y el tapón frontal empacan el material nanocompuesto de cerámica de grafeno. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto de cerámica de grafeno en la columna de filtración. El tapón frontal está fabricado con acetato de celulosa. El tapón trasero está fabricado con acetato de celulosa o una malla de plástico ajustada firmemente en la boquilla con la ayuda de un tubo de plástico de menor diámetro que la carcasa del filtro.
[0029] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo está diseñado para encajar con una pluralidad de productos para fumar. El tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo se estrecha desde el interior para adaptarse a un cigarrillo.
[0030] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un filtro basado en grafeno para su uso con productos de tabaco, que es un producto independiente en sí mismo y se puede fijar a cualquier marca, la clase o grado de productos de tabaco de fumar, tales como cigarrillos, puros, puritos, pequeños puritos, bidis, narguiles, kreteks, pipas de tabaco, cigarrillos electrónicos, etc.
[0031] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, un material a base de nano-compuesto de cerámica de grafeno, en forma de cerámica granular o sinterizado se utiliza como un filtro para productos de tabaco. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta en una columna cilíndrica. La columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado con troquel está sinterizado. Después de sinterizar, la columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración. El nanocompuesto a base de grafeno se funcionaliza químicamente mediante la adición de grupos funcionales y nanopartículas para eliminar el alquitrán y los compuestos orgánicos tóxicos, con un impacto mínimo en el contenido de nicotina.
[0032] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona una carcasa de filtro basada en grafeno para productos de tabaco. La carcasa contiene material nanocompuesto de grafeno y permite una mezcla eficaz del oxígeno atmosférico en el humo, lo que reduce la concentración de monóxido de carbono en el humo.
[0033] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un procedimiento para la síntesis económicamente viable de material de nano-compuesto de grafeno con costes materiales precursores eficaces.
[0034] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, un proceso para la síntesis de material de nano-compuesto a base de grafeno para filtro de cigarrillo se proporciona. El proceso comprende las siguientes etapas: el componente cerámico es precocido y tratado para descontaminación y activación superficial. El material a base de carbono se recubre sobre partículas cerámicas y se seca. El material de carbono revestido se carboniza en carbono amorfo. Las partículas cerámicas recubiertas con material de carbono se segregan estructuralmente según el tamaño de las partículas, la forma y la compactación del troquel, etc. Las capas de carbono se recocen en atmósfera inerte para la conversión de carbono amorfo en estructura de grafeno y el nanocompuesto se sinteriza. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica. La columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado con troquel está sinterizado. La columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración. La superficie del nanocompuesto se activa mediante un tratamiento químico. El filtro de humo nanocompuesto a base de grafeno se fabrica empaquetando material de grafeno en una carcasa similar a una tubería.
[0035] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un tipo de filtro de cigarrillo acoplable-desmontable. El filtro consta de boquilla, columna de filtración, sección de sujeción de cigarrillos, tapón trasero, nanocompuesto de grafeno para filtración, carcasa de plástico, tapón frontal y tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo. El tapón trasero compuesto de acetato de celulosa u otro material poroso se coloca en la boquilla en la carcasa de plástico. El material nanocompuesto de grafeno se llena luego en la columna de filtración y el filtro se sella con otro tapón trasero de acetato de celulosa u otro material poroso. El filtro de cigarrillos de nanocompuesto de grafeno está listo para usar y el cigarrillo para fumar está enchufado en el tubo cilíndrico en la sección de sujeción del cigarrillo.
[0036] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un filtro de cigarrillo basado en grafeno de tipo desechable que se fija al cigarrillo. La forma de realización comprende parte de filtración, parte de tabaco, tapón trasero, material nanocompuesto de grafeno y tapón frontal. Durante la fabricación del cigarrillo, en lugar de colocar un tapón completo de acetato de celulosa en la parte del filtro, se coloca un tapón más pequeño de acetato de celulosa u otro material poroso como tapón frontal, después de lo cual se llena y sella el material nanocompuesto de grafeno por un tapón trasero de acetato de celulosa u otro material poroso. El cigarrillo se fuma como cualquier otro cigarrillo convencional.
[0037] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un mecanismo para fumar utilizando el filtro de cigarrillo basado en grafeno y para un flujo de humo. La forma de realización proporciona un humo filtrado a través de un filtro a base de grafeno reutilizable de tipo acoplable-desmontable. Cualquier cigarrillo habitual se adjunta con el filtro para permitir que el humo pase a través del filtro. El cigarrillo se fija al filtro enchufándolo al tubo cilíndrico. Cuando se enciende el cigarrillo y el usuario aspira aire a través del filtro a través de la boquilla, el cigarrillo aspira aire fresco. El cigarrillo arde y genera dos componentes de humo, el humo que pasa por el cigarrillo sin quemar y el humo pasivo. El humo que pasa a través del cigarrillo pasa a través de la columna de filtración del filtro y produce humo filtrado con contenido reducido de alquitrán y carcinógenos orgánicos. Dependiendo de las toxinas o los compuestos a adsorber del humo del cigarrillo, una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consta de grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales a base de azufre, los grupos funcionales a base de nitrógeno, el grupo funcional a base de halógeno, el grupo funcional a base de fósforo y los grupos funcionales a base de boro se añaden a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0038] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, un nano-compuesto a base de grafeno se sintetiza para la aplicación en un filtro para cigarrillo y otro humo de tabaco, mediante la reducción del contenido de alquitrán y los compuestos contenidos carcinogénicos orgánicos del humo. El material nanocompuesto cerámico a base de grafeno se sintetiza partiendo de un material de refuerzo cerámico como arena de sílice, arena de alúmina u otra cerámica de óxido metálico en forma de partículas. El material cerámico en forma de partículas se lava primero con agua y ácido, como ácido nítrico, seguido de un recocido de 600 a 900°C (Paso 1). Esto descontamina la cerámica y activa la superficie de las partículas. Después de este proceso, las partículas cerámicas se recubren con un precursor de carbono como azúcar, alquitrán, asfalto, etc. utilizando un disolvente adecuado como agua, etanol, hexano, etc. (Paso 2). Luego, el precursor de carbono se carboniza calentando las partículas cerámicas recubiertas a una temperatura de 200 a 400°C en aire (Paso 3). Las partículas cerámicas recubiertas de carbono se segregan en función de su tamaño de partícula, forma de partícula y compactación del troquel (Paso 4). Además, las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se recocen en una atmósfera controlada (argón, nitrógeno, hidrógeno, etc.) a 600 a 900°C (Paso 5). Esto forma capas de carbono grafítico (grafeno) sobre las partículas cerámicas. El paso final de la formación de material nanocompuesto basado en grafeno implica el tratamiento con ácido utilizando ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico para activar químicamente las capas de grafeno y hacerlas porosas para una mejor quimisorción (Paso 6). Una vez que el nanocompuesto a base de grafeno está listo para ser llenado en la carcasa de plástico para formar la columna de filtración en el filtro de tipo acoplable-desmontable o parte de filtro en el filtro de tipo fijo.
[0039] Estos y otros aspectos de las realizaciones en el presente documento se apreciarán y entenderán mejor cuando se consideran en conjunción con la siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que las siguientes descripciones, aunque indican las realizaciones preferidas y numerosos detalles específicos de las mismas, se dan a modo de ilustración y no de limitación. Se pueden realizar muchos cambios y modificaciones dentro del alcance de las realizaciones de este documento sin apartarse del alcance de las mismas, y las realizaciones de este documento incluyen todas estas modificaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0040] Los otros objetos, características y ventajas se les ocurrirán a los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción de la realización preferida y los dibujos adjuntos en los que:
FIG. 1 ilustra un diagrama de flujo que explica un proceso generalizado para sintetizar el material de filtro basado en grafeno, de acuerdo con una forma de realización de la presente.
FIG. 2 ilustra una vista lateral del tipo de filtro de cigarrillo nanocompuesto a base de grafeno que se puede acoplar y desmontar, de acuerdo con una forma de realización de la presente.
FIG. 3 ilustra una vista lateral de un filtro de cigarrillo basado en grafeno de tipo desechable fijado al cigarrillo, de acuerdo con una forma de realización de la presente.
FIG. 4 ilustra una vista lateral del filtro de cigarrillo a base de grafeno, de acuerdo con una forma de realización de la presente.
[0041] Aunque las características específicas de la presente invención se muestran en algunos dibujos y no en otros. Esto se hace solo por conveniencia, ya que cada característica puede combinarse con cualquiera o todas las otras características de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
[0042] En la siguiente descripción detallada, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que se muestran a modo de ilustración las realizaciones específicas que se pueden practicar. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para permitir que los expertos en la técnica practiquen las realizaciones y debe entenderse que pueden realizarse otros cambios sin apartarse del alcance de las realizaciones. Por lo tanto, la siguiente descripción detallada no debe entenderse en un sentido limitativo.
[0043] Las diversas realizaciones en el presente documento proporcionan un filtro basado en grafeno, que elimina alquitrán y compuestos químicos tóxicos del humo de tabaco y proporciona una alternativa de fumar seguro para los fumadores.
[0044] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un método de fabricación de un filtro de cigarrillo hecho de material nanocompuesto de cerámica de grafeno. El método comprende los siguientes pasos. El material cerámico se lava con un ácido. El ácido descontamina la superficie del material cerámico. El ácido activa la superficie del material cerámico. El ácido se toma en una concentración predeterminada. La concentración predeterminada del ácido está en el rango de 10 a 60% v/v. Las partículas cerámicas se recocen a un intervalo de temperatura predeterminado. El intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C. Las partículas cerámicas se recubren con un precursor de carbono utilizando un disolvente para obtener partículas cerámicas revestidas. Las partículas cerámicas se mezclan con precursor de carbono en fase líquida o en fase de dispersión. Después de mezclar el precursor de carbono, el disolvente y las partículas cerámicas, el precursor de carbono se seca calentando a un intervalo de temperatura predeterminado. La concentración de precursor de carbono está en un intervalo de 5-20% p/p. El precursor de carbono presente en la superficie de las partículas cerámicas se carboniza calentándolo a un intervalo de temperatura predeterminado en el aire. El calentamiento convierte el precursor de carbono en una capa de carbono amorfo. El intervalo de temperatura predeterminado es 200-400°C. Después de calentar, se obtienen las partículas cerámicas recubiertas de carbón amorfo. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan según el tamaño y la forma de las partículas. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en función del tamaño de partícula en un intervalo de 300 a 900 micrones de diámetro. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en base a una forma circular con superficie irregular y desigual. Las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se templan a un intervalo de temperatura predeterminado en una condición atmosférica inerte. El recocido convierte el carbono amorfo en grafeno. El intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C. La atmósfera inerte comprende argón, nitrógeno e hidrógeno. El recocido produce partículas cerámicas con material nanocompuesto de grafeno o granfeno. Las partículas de cerámica con grafeno o material nanocompuesto de cerámica de grafeno se tratan químicamente para la activación de la superficie. El tratamiento químico es un tratamiento ácido. El ácido se selecciona de un grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico. El tratamiento con ácido hace que las capas de grafeno sean porosas y aumenta la quimisorción o adsorción de una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo. Los compuestos tóxicos adsorbidos son amoníaco, formaldehído, material particulado total principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas. Dependiendo de las toxinas o los compuestos a adsorber del humo del cigarrillo, una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consta de grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupos funcionales a base de fósforo y grupos funcionales basados en boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales basados en azufre, los grupos funcionales basados en nitrógeno, el grupo funcional basado en halógeno, el grupo funcional basado en fósforo y los grupos funcionales basados en boro se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0045] Un filtro de humo de tabaco se fabrica por el embalaje del material de nano-compuesto de cerámica de grafeno en una tubería como carcasa. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se rellena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular o primero se compacta en una columna cilíndrica, luego se sinteriza y luego se coloca en la columna de filtración. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta en una columna cilíndrica. La columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado con troquel está sinterizado. La columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración.
[0046] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el material cerámico se selecciona de un grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de titanio y óxido de circonio.
[0047] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el precursor de carbono se selecciona de un grupo que consiste en azúcar, alquitrán y asfalto.
[0048] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el disolvente se selecciona de un grupo que consiste en agua, etanol y hexano.
[0049] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el filtro de material de nano-compuesto de cerámica de grafeno para el humo de tabaco de cigarrillos comprende una pieza de boca, una columna de filtración, un tapón delantero, un tapón trasero, una sección de sujeción de cigarrillo y un tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo. La columna de filtración comprende material nanocompuesto de cerámica de grafeno. La columna de filtración se coloca entre el tapón frontal y el tapón trasero.
[0050] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, una cantidad de la material de nano­ compuesto de cerámica de grafeno llena en la columna de filtración se encuentra en una gama de 0,5-1,5 gramos.
[0051] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tapón delantero y el tapón trasero se fabrican a partir de material poroso. Uno de los materiales porosos adecuados para esta aplicación es el acetato de celulosa.
[0052] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el filtro de material de nano-compuesto de cerámica de grafeno está diseñado para adsorber los compuestos tóxicos del humo del cigarrillo. Los compuestos tóxicos adsorbidos por el humo del cigarrillo son el amoníaco, el formaldehído, el material particulado total principal (MS-TPM), la nicotina, el alquitrán y las nitrosaminas. Dependiendo de las toxinas o los compuestos a adsorber del humo del cigarrillo, una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consta de grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales a base de azufre, los grupos funcionales a base de nitrógeno, el grupo funcional a base de halógeno, el grupo funcional a base de fósforo y los grupos funcionales a base de boro se añaden a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0053] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tapón trasero y el tapón frontal empacan el material de nano-compuesto de cerámica de grafeno. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto de cerámica de grafeno en la columna de filtración. El tapón trasero y el tapón frontal empacan el material nanocompuesto de cerámica de grafeno. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto cerámico de grafeno en la columna de filtración. El tapón frontal está fabricado con acetato de celulosa. El tapón trasero está fabricado con acetato de celulosa o una malla de plástico ajustada firmemente en la boquilla con la ayuda de un tubo de plástico de menor diámetro que la carcasa del filtro.
[0054] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo está diseñado para encajar con una pluralidad de productos para fumar. El tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo se estrecha desde el interior para adaptarse a un cigarrillo.
[0055] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un filtro basado en grafeno para su uso con productos de tabaco, que es un producto independiente en sí mismo y se puede fijar a cualquier marca, la clase o grado de productos de tabaco de fumar, tales como, cigarrillos, puros, puritos, pequeños puritos, bidis, narguiles, kreteks, pipas de tabaco, cigarrillos electrónicos, etc.
[0056] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, un material a base de nano-compuesto de cerámica de grafeno, en forma de cerámica granular o sinterizada se utiliza como un filtro para productos de tabaco. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica. Se sinteriza la columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel. La columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración.
[0057] El nano-compuesto a base de grafeno está funcionalizado químicamente mediante la adición de grupos funcionales y nanopartículas para la eliminación de alquitrán y compuestos tóxicos orgánicos, con un impacto mínimo sobre el contenido de la nicotina.
[0058] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, una carcasa de filtro de plástico para productos de tabaco está diseñado específicamente para material de nano-compuesto cerámico basado en grafeno y para encajar perfectamente en diversos tipos de productos de tabaco.
[0059] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un procedimiento para la síntesis económicamente viable de material de nano-compuesto de grafeno con costes materiales precursores eficaces.
[0060] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un proceso para la síntesis de material de nano-compuesto a base de grafeno para filtro de cigarrillo. El proceso comprende los siguientes pasos: el componente cerámico es precocido y tratado para su descontaminación y activación de la superficie. El material a base de carbono se recubre sobre partículas cerámicas y se seca. El material de carbono revestido se carboniza en carbono amorfo. Las partículas cerámicas recubiertas con material de carbono se segregan estructuralmente en función del tamaño de las partículas y la forma, etc. Las capas de carbono de las partículas cerámicas están funcionalizadas químicamente. Las capas de carbono se recocen en atmósfera inerte para la conversión de carbono amorfo en estructura de grafeno y el nanocompuesto se sinteriza. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica. La columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado con troquel está sinterizado. La columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración. La superficie del nanocompuesto se activa mediante un tratamiento químico. El filtro de humo nanocompuesto a base de grafeno se fabrica empaquetando material de grafeno en una carcasa similar a una tubería.
[0061] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un tipo acoplabledesmontable de filtro de cigarrillo. El filtro consta de boquilla, columna de filtración, sección de sujeción de cigarrillos, tapón trasero, nanocompuesto de grafeno para filtración, carcasa de plástico, tapón frontal y tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo. El tapón trasero compuesto de acetato de celulosa u otro material poroso se coloca en la boquilla en la carcasa de plástico. Luego, el material nanocompuesto de grafeno se llena en la columna de filtración y el filtro se sella con otro tapón trasero de acetato de celulosa u otro material poroso. El filtro de cigarrillos de nanocompuesto de grafeno está listo para usar y el cigarrillo para fumar está enchufado en el tubo cilíndrico en la sección de sujeción del cigarrillo.
[0062] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un filtro de cigarrillo basado en grafeno de tipo desechable que se fija al cigarrillo. La realización comprende parte de filtración, parte de tabaco, tapón trasero, material nanocompuesto de grafeno y tapón frontal. Durante la fabricación del cigarrillo, en lugar de colocar un tapón completo de acetato de celulosa en la parte del filtro, se coloca un tapón más pequeño de acetato de celulosa u otro material poroso como tapón frontal, tras lo cual se llena y sella el material nanocompuesto de grafeno. por un tapón trasero de acetato de celulosa u otro material poroso. El cigarrillo se fuma como cualquier otro cigarrillo convencional.
[0063] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, se proporciona un mecanismo para fumar utilizando el filtro de cigarrillo basado de grafeno y para un flujo de humo. La realización proporciona un humo filtrado a través de un filtro a base de grafeno reutilizable de tipo acoplable-desmontable. Cualquier cigarrillo habitual se adjunta con el filtro para permitir que el humo pase a través del filtro. El cigarrillo se fija al filtro enchufándolo al tubo cilíndrico. Cuando se enciende el cigarrillo y el usuario aspira aire a través del filtro a través de la boquilla, el cigarrillo aspira aire fresco. El cigarrillo arde y genera dos componentes de humo, el humo que pasa por el cigarrillo sin quemar y el humo pasivo. El humo que pasa a través del cigarrillo pasa a través de la columna de filtración del filtro y produce humo filtrado con contenido reducido de alquitrán y carcinógenos orgánicos.
[0064] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, un nano-compuesto a base de grafeno se sintetiza para la aplicación en un filtro para cigarrillo y otro humo de tabaco, mediante la reducción del contenido de alquitrán y los compuestos contenidos carcinogénicos orgánicos del humo. El material nanocompuesto cerámico a base de grafeno se sintetiza partiendo de un material de refuerzo cerámico como arena de sílice, arena de alúmina u otra cerámica de óxido metálico en forma de partículas. El material cerámico en forma de partículas se lava primero con agua y ácido, como ácido nítrico, seguido de un recocido de 600 a 900°C (Paso 1). Esto descontamina la cerámica y activa la superficie de las partículas. Después de este proceso, las partículas cerámicas se recubren con un precursor de carbono como azúcar, alquitrán, asfalto, etc. utilizando un disolvente adecuado como agua, etanol, hexano, etc. (Paso 2). Luego, el precursor de carbono se carboniza calentando las partículas cerámicas recubiertas a una temperatura de 200 a 400°C en el aire (Paso 3). Las partículas cerámicas recubiertas de carbono se segregan en función de su tamaño y forma de partícula (Paso 4). Además, las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se recocen en una atmósfera controlada (argón, nitrógeno, hidrógeno, etc.) a 600 a 900°C (Paso 5). Esto forma capas de carbono grafítico (grafeno) sobre las partículas cerámicas. El paso final de la formación de material nanocompuesto a base de grafeno implica un tratamiento con ácido utilizando ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico para activar químicamente las capas de grafeno y hacerlas porosas para una mejor quimisorción (Paso 6). Una vez que el nanocompuesto a base de grafeno está listo para ser llenado en la carcasa de plástico para formar la columna de filtración en el filtro de tipo acoplable-desmontable o parte de filtro en el filtro de tipo fijo. El material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración o el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica. Se sinteriza la columna cilíndrica que comprende un material nanocompactado de cerámica de grafeno compactado con troquel. La columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto de cerámica de grafeno compactado con troquel se coloca en la columna de filtración.
[0065] FIG. 1 ilustra el proceso para la síntesis de material nanocompuesto a base de grafeno para el filtro de cigarrillos de una manera escalonada, de acuerdo con una forma de realización del presente documento. El primer paso es el recocido previo y el tratamiento del componente cerámico para la descontaminación y activación de la superficie (101). El ácido está en una concentración de 10-60% v/v y se utiliza para el recocido previo y el tratamiento del componente cerámico. El volumen del ácido es de 10 a 20 veces mayor que el del componente cerámico. El material cerámico se selecciona de un grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de titanio y óxido de circonio. La temperatura para el recocido está en un intervalo de 600-900°C. El material a base de carbono se recubre sobre partículas cerámicas y se seca (102). El material a base de carbono se recubre sobre partículas cerámicas utilizando un disolvente adecuado. Las partículas cerámicas se mezclan rigurosamente con material/precursor a base de carbono (ya sea en fase líquida o en fase de dispersión). El precursor/material a base de carbono se seca usando calor para recubrir las partículas cerámicas con precursor. La cantidad de precursor de carbono que se toma para recubrir las partículas cerámicas es del 5 al 20% p/p (peso seco). Las partículas cerámicas se recubren con material/precursor a base de carbono como azúcar, alquitrán, asfalto, etc. utilizando un disolvente adecuado como agua, etanol, hexano, etc. El material a base de carbono recubierto se carboniza en carbono amorfo (103). El precursor/material a base de carbono se carboniza calentando las partículas cerámicas recubiertas a una temperatura de 200 a 400°C en el aire. Las partículas cerámicas recubiertas de carbono se segregan en función de su tamaño y forma de partícula (104). Las partículas se segregan basándose en el tamaño de 300-900 micrones de diámetro y la forma preferible es circular con superficie irregular o desigual. La estructura de carbono amorfo en grafeno se convierte mediante recocido en atmósfera inerte y sinterización del material compuesto (105). La estructura de carbono amorfo en grafeno se convierte mediante recocido en atmósfera inerte que comprende (argón, nitrógeno, hidrógeno, etc.) a una temperatura de 600 a 900°C. El material compuesto se trata químicamente para la activación de la superficie (106). La formación del material nanocompuesto de grafeno implica un tratamiento con ácido utilizando ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico para activar químicamente las capas de grafeno y hacerlas porosas para mejorar la absorción química. El ácido se toma de 3 a 10 veces la cantidad de material nanocompuesto de grafeno. El filtro de humo de tabaco se fabrica empaquetando el material nanocompuesto de grafeno en la carcasa en forma de tubería (107). El material nanocompuesto de grafeno se rellena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos.
[0066] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, los grupos funcionales que han de incorporarse en la superficie de grafeno se seleccionan en base a las toxinas o compuestos, que son para ser adsorbidos por el humo. Dependiendo de las toxinas o el compuesto, los grupos funcionales se incorporan con afinidad hacia estos compuestos en el grafeno mediante funcionalización química. Los grupos funcionales a base de oxígeno se añaden calentando el nanocompuesto de grafeno en aire ambiente (calcinación) y tratamiento químico. De manera similar, cualquiera de los grupos funcionales que contienen azufre, nitrógeno, halógeno, fósforo y boro se agrega mediante un tratamiento químico específico para el grupo funcional deseable. Dependiendo de las toxinas o los compuestos a adsorber del humo del cigarrillo, una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química. Los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consta de grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro. Los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material nanocompuesto de grafeno en un aire ambiente (calcinación) y mediante un tratamiento químico. Los grupos funcionales basados en azufre, los grupos funcionales basados en nitrógeno, el grupo funcional basado en halógeno, el grupo funcional basado en fósforo y los grupos funcionales basados en boro se agregan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables. Los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales.
[0067] La FIG. 2 ilustra una vista lateral del tipo de filtro de cigarrillo e nanocompuesto a base de grafeno que se puede acoplar y desmontar, de acuerdo con una forma de realización del presente documento. El tipo de filtro de cigarrillo de nanocompuesto a base de grafeno acoplable y desmontable comprende una boquilla 201, una columna de filtración 202, una sección de sujeción de cigarrillos 203, un tapón trasero 204, un nanocompuesto de grafeno 205 para filtración, una carcasa de plástico 206, un tapón frontal 208 y un tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo 207. El tapón trasero 204 comprende acetato de celulosa o un tubo de plástico con un diámetro más pequeño que el de la carcasa de plástico 206 del filtro para ajustar firmemente una malla de plástico en la boquilla 201. La columna de filtración 202 comprende nanocompuesto de grafeno 205, el filtro está sellado por otro tapón trasero de acetato de celulosa u otro material poroso como la malla 204. El tipo de filtro de cigarrillo nanocompuesto a base de grafeno acoplable y desmontable está listo para fumar cigarrillos, y un cigarrillo está enchufado en el cilindro tubo 207 de la sección de sujeción de cigarrillos 203. El tubo cilíndrico 207 de la sección de sujeción de cigarrillos 203 para fijar el cigarrillo está diseñado para adaptarse a una pluralidad de productos para fumar. El tubo 207 cilíndrico para fijar el cigarrillo se estrecha desde el interior para adaptarse a un cigarrillo.
[0068] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, la "columna de filtración" es la sección del filtro en la que está presente el nano-compuesto basado en grafeno. La filtración o la eliminación de toxinas del humo se realiza en la columna de filtración. Las toxinas se eliminan por adsorción. El nanocompuesto a base de grafeno o la columna de filtración de humo se empaqueta entre un "tapón frontal" y un "tapón trasero". El "tapón trasero" está en el costado del filtro, que entra en la boca del usuario. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto de grafeno empaquetado dentro de la columna de filtración y evita que el material nanocompuesto de grafeno entre en la boca del usuario. El "tapón frontal" es un tapón de acetato de celulosa en el lado de sujeción del cigarrillo del filtro de humo que contiene el nanocompuesto a base de grafeno. El nanocompuesto de grafeno filtra el humo adsorbiendo las toxinas en su superficie. La "boquilla" es la sección del filtro que ayuda al usuario a sostener el filtro en la boca adjunta/configurada con la columna de filtración. La "sección de sujeción de cigarrillos" comprende el tapón frontal y la pipa de cigarrillos. La "carcasa de plástico" comprende y se adapta a todos los componentes específicamente el tapón trasero, el filtro nanocompuesto a base de grafeno, el tapón frontal, una pipa cilindrica para fijar el artículo de fumar (cigarrillo o beedi, etc.). La "pipa cilindrica" para fijar el artículo para fumar (cigarrillo o beedi) es una cavidad que encaja firmemente en un artículo para fumar. El "tubo cilindrico" se estrecha desde el interior para ajustarse firmemente a todas las marcas de cigarrillos que normalmente tienen una variación mínima en el diámetro.
[0069] La FIG. 3 ilustra una vista lateral de un filtro de cigarrillo a base de grafeno de tipo desechable fijado al cigarrillo, de acuerdo con una forma de realización del presente documento. El filtro de cigarrillo a base de grafeno de tipo desechable fijado al cigarrillo comprende una columna de filtración 301, parte de tabaco 302, tapón trasero 303, material compuesto de grafeno 304, tapón frontal 305. Durante la fabricación del cigarrillo, en lugar de colocar un tapón de acetato de celulosa completo en la columna de filtración 301, se coloca un tapón más pequeño de acetato de celulosa u otro material poroso como tapón frontal 305, después de lo cual se llena el material compuesto de grafeno 304 y que se sella con un tapón trasero 303 de acetato de celulosa u otro material poroso. Este filtro de cigarrillo de tipo desechable a base de grafeno fijado al cigarrillo se fuma como cualquier otro cigarrillo convencional.
[0070] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, la "columna de filtración" es la sección del filtro en la que está presente el nano-compuesto basado en grafeno. La filtración o la eliminación de toxinas del humo se realiza en la columna de filtración. Las toxinas se eliminan por adsorción. El nanocompuesto a base de grafeno o la columna de filtración de humo se empaqueta entre un "tapón frontal" y un "tapón trasero". El "tapón trasero" es un tapón de acetato de celulosa en el lado del filtro que va a la boca del usuario. El tapón trasero mantiene el material nanocompuesto de grafeno empaquetado dentro de la columna de filtración y evita que el material nanocompuesto de grafeno entre en la boca del usuario. El "tapón frontal" es un tapón de acetato de celulosa en el lado de sujeción del cigarrillo del filtro de humo que contiene el nanocompuesto a base de grafeno. El nanocompuesto de grafeno filtra el humo adsorbiendo las toxinas en su superficie. La "parte de tabaco" es el segmento que comprende el segmento que contiene tabaco del artículo para fumar o cigarrillo.
[0071] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, en el cigarrillo convencional toda la culata (porción de filtro) se fabrica a partir de acetato de celulosa fibrosa. En la presente invención, la colilla se modifica proporcionando un pequeño trozo de acetato de celulosa fibroso (tapón frontal) después de la porción de tabaco del cigarrillo. El tapón frontal es seguido por un material nanocompuesto a base de grafeno y un tapón trasero, respectivamente. El tapón trasero también está fabricado con acetato de celulosa fibroso.
[0072] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el nano-compuesto está embalado entre el tapón frontal y el tapón trasero fabricado a partir de acetato de celulosa fibroso a base de grafeno. El acetato de celulosa fibroso mantiene el material compuesto de grafeno en su lugar.
[0073] La FIG. 4 ilustra el mecanismo de fumar usando el filtro de cigarrillo a base de grafeno y el flujo de humo en el sistema, de acuerdo con una forma de realización del presente documento. Con respecto a la FIG. 4, el humo filtrado 401 se recibe a través del filtro 402 de grafeno reutilizable de tipo acoplable-desmontable unido a un cigarrillo 403. El cigarrillo 403 aspira aire ambiente/aire fresco 406 y el humo 404 pasa a través del cigarrillo 403, y el humo pasivo 405 se libera del cigarrillo 403. El cigarrillo 403 se une al filtro 402 enchufándolo al tubo cilíndrico. Cuando se enciende el cigarrillo y el usuario aspira aire a través del filtro 402 a través de la boquilla, el cigarrillo aspira aire fresco 406. El cigarrillo arde y genera dos componentes de humo, uno es el humo que pasó a través del cigarrillo no quemado 403 y el otro es el humo pasivo 405. El humo que pasa a través del cigarrillo 403 pasa a través del filtro 402, lo que produce humo filtrado 401 con reducción de contenido de alquitrán y carcinógenos orgánicos.
[0074] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, el filtro de cigarrillo basado en grafeno proporcionado en la presente invención proporciona la única solución a los fumadores para verdaderamente fumar el tabaco más seguramente. El filtro reduce el contenido de alquitrán en el humo, que de otro modo se acumularía en los pulmones y causaría problemas pulmonares. El filtro también reduce enormemente el contenido de carcinógenos orgánicos e inorgánicos, irritantes respiratorios y otros químicos tóxicos del humo inhalado. Además, el filtro se utiliza con cualquier forma de cigarrillo u otros productos para fumar tabaco sin ningún cambio en los hábitos de fumar del usuario, como el tipo de producto para fumar tabaco, la marca, etc.
[0075] De acuerdo con una forma de realización en el presente documento, la Tabla 1 que figura a continuación ilustra una reducción en el contenido de amoníaco, el contenido de formaldehído, la materia total en partículas de corriente principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas después de que el humo del cigarrillo se pasa desde el filtro de nanocompuesto basado en grafeno:
Figure imgf000012_0001
[0076] Aunque las formas de realización descritas en el presente documento con varias formas de realización específicas, será obvio para una persona experta en la técnica cómo poner en práctica las realizaciones en el presente documento con modificaciones.
[0077] Ha de entenderse que la fraseología o terminología empleada en el presente documento es para el propósito de descripción y no de limitación. Por tanto, aunque las realizaciones de la presente memoria se han descrito en términos de realizaciones preferidas, los expertos en la técnica reconocerán que las realizaciones de la presente pueden practicarse con modificaciones. Sin embargo, se considera que todas estas modificaciones están dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un método para fabricar un filtro de material nanocompuesto de cerámica de grafeno para el humo del cigarrillo (404), comprendiendo el método:
lavar el material cerámico con un ácido, en el que el ácido descontamina la superficie del material cerámico, donde el ácido activa la superficie del material cerámico, en el que el ácido se toma en una concentración predeterminada y en el que la concentración predeterminada del ácido está en un intervalo de 10-60% v/v; recocer las partículas cerámicas en un intervalo de temperatura predeterminado, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C;
recubrir las partículas cerámicas con un precursor de carbono usando un solvente para obtener partículas cerámicas recubiertas, en donde las partículas cerámicas se mezclan con el precursor de carbono en una fase líquida o en una fase de dispersión, en donde después de mezclar el precursor de carbono, el solvente y las partículas cerámicas, el carbono el precursor se seca mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado, y en el que la concentración de precursor de carbono está en un intervalo de 5-20% p/p;
carbonizar el precursor de carbono presente en la superficie de las partículas cerámicas mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado en el aire, en el que el calentamiento convierte el precursor de carbono en un carbono amorfo, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 200-400°C, y en el que después de calentar las partículas cerámicas se obtienen con un revestimiento de carbono amorfo;
segregar las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo en función del tamaño y la forma de las partículas, en donde las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en función del tamaño de partícula en un intervalo de 300-500 micrones de diámetro, y en el que las partículas cerámicas recubiertas con el carbono se segregan sobre la base de una forma circular con superficie irregular y desigual; recocido de las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo a un intervalo de temperatura predeterminado en una condición atmosférica inerte, donde el recocido convierte el carbono amorfo en grafeno, donde el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900°C, donde la condición atmosférica inerte comprende argón, nitrógeno e hidrógeno, y en el que el recocido produce partículas cerámicas con material nanocompuesto de grafeno o granfeno;
tratar químicamente las partículas cerámicas con grafeno o material nanocompuesto cerámico de grafeno para la activación de la superficie, en el que el tratamiento químico es un tratamiento ácido, en el que el ácido se selecciona de un grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico, en el que el tratamiento ácido hace que las capas de grafeno sean porosas y aumenta la quimisorción o adsorción de una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo (404), y donde los compuestos tóxicos adsorbidos son amoníaco, formaldehído, materia particulada total de la corriente principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas; y
fabricar un filtro de humo de cigarrillo empaquetando el material nanocompuesto cerámico de grafeno en una carcasa con una estructura de tubería para formar una columna de filtración (202, 301), en la que el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos, y donde el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración (202, 301) o el material nanocompuesto cerámico de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica, en donde se sinteriza la columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado en troquel y en el que la columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado a presión se encaja en la columna de filtración (202, 301).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material cerámico se selecciona de un grupo que consiste en sílice, alúmina, óxido de titanio y óxido de circonio.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el precursor de carbono se selecciona de un grupo que consiste en azúcar, alquitrán y asfalto.
4. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el disolvente se selecciona de un grupo que consiste en agua, etanol y hexano.
5. Un filtro de material nanocompuesto de cerámica de grafeno para cigarrillos (207, 403), comprendiendo el filtro:
una boquilla (201);
una columna de filtración (202, 301), en la que la columna de filtración (202, 301) comprende material nanocompuesto cerámico de grafeno;
un tapón frontal (208, 305);
un tapón trasero (204, 303);
una sección de sujeción de cigarrillos (203); y
un tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo (207, 403),
en el que la columna de filtración (202, 301) se coloca entre el tapón frontal (208, 305) y el tapón trasero (204, 303), en el que el material nanocompuesto de cerámica de grafeno se llena en una cantidad de 0,5-1,5 gramos en la columna de filtración (202, 301), en donde el tapón frontal (208, 305) y el tapón trasero (204, 303) están fabricados de material poroso, en donde el material poroso es acetato de celulosa, en el que el filtro de material nanocompuesto de cerámica de grafeno adsorbe los compuestos tóxicos del humo del cigarrillo (404), en el que los compuestos tóxicos adsorbidos del humo del cigarrillo (404) son amoníaco, formaldehído, materia particulada total de la corriente principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas, en las que una pluralidad de grupos funcionales se incorporan a la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante una funcionalización química en función de las toxinas o los compuestos que se van a adsorber del humo del cigarrillo (404), en donde los grupos funcionales se seleccionan de un grupo que consiste en grupos funcionales a base de oxígeno, grupos funcionales a base de azufre, grupos funcionales a base de nitrógeno, grupo funcional a base de halógeno, grupo funcional a base de fósforo y grupos funcionales a base de boro, en donde los grupos funcionales a base de oxígeno se agregan en la superficie de material nanocompuesto de cerámica de grafeno calentando el material de nanocompuesto de grafeno (205) en un aire ambiente (calcinación) y un tratamiento químico, donde los grupos funcionales basados en azufre, grupos funcionales basados en nitrógeno, grupo funcional basado en halógeno, grupo funcional basado en fósforo, y grupos funcionales basados en boro se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno mediante un tratamiento químico específico para los grupos funcionales deseables, en el que los grupos funcionales se agregan en la superficie del material nanocompuesto de cerámica de grafeno para eliminar una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo (404) en función de la afinidad de los compuestos tóxicos hacia los grupos funcionales, donde el tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo (207, 403) está diseñado para encajar con una pluralidad de productos de fumar, donde el tubo cilíndrico para fijar el cigarrillo (207, 403) está ahusado desde el interior para adaptarse a un cigarrillo (207, 403), y en donde el filtro está configurado como un producto independiente.
6. El filtro de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el tapón trasero (204, 303) y el tapón frontal (208, 305) empacan el material nanocompuesto de cerámica de grafeno, en el que el tapón trasero (204, 303) mantiene el material nanocompuesto de cerámica de grafeno en la columna de filtración (202, 301), donde el tapón frontal (208, 305) está fabricado con acetato de celulosa, y donde el tapón trasero (204, 303) está fabricado con acetato de celulosa o una malla plástica ajustada firmemente en la boquilla (201) con la ayuda de un tubo de plástico de menor diámetro que la carcasa del filtro.
ES17788951T 2016-04-29 2017-04-27 Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno Active ES2896761T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201611015050 2016-04-29
PCT/IN2017/050149 WO2017187453A1 (en) 2016-04-29 2017-04-27 A graphene based tobacco smoke filter and a method for synthesizing graphene composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2896761T3 true ES2896761T3 (es) 2022-02-25

Family

ID=60160226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17788951T Active ES2896761T3 (es) 2016-04-29 2017-04-27 Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11083216B2 (es)
EP (1) EP3448808B1 (es)
CN (1) CN109476488A (es)
ES (1) ES2896761T3 (es)
WO (1) WO2017187453A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210127736A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-06 Philter Labs Incorporated Electronic Cigarette Filter Assembly
CN112672978A (zh) * 2018-07-09 2021-04-16 对数9物质科学私人有限公司 大量合成石墨烯和衍生物的系统和方法
WO2020089946A1 (en) * 2018-11-03 2020-05-07 Log 9 Materials Scientific Private Limited A system and method for scaled-up synthesis of doped and functionalized graphene derivatives through mechanical exfoliation process
CN109907368B (zh) * 2019-03-01 2021-10-01 江西中烟工业有限责任公司 活性纳米陶瓷固体香珠的制备方法及其在卷烟滤棒的应用
WO2020248207A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Suzhou Qian Xun New Energy Sci&Tech Co. Ltd Reduction of toxic gases through catalysis effects of tobacco burning
UY38364A (es) 2019-09-10 2021-04-30 Compania Ind De Tabacos Monte Paz S A 60% Material filtrante y filtro para retener hidrocarburos poliaromáticos carbonilos y otros compuestos del humo de productos de tabaco
CN111203032B (zh) * 2020-01-13 2022-10-14 南京公诚节能新材料研究院有限公司 一种微孔纤维球生物滤料及其制备方法
CN113336221B (zh) * 2021-07-22 2022-07-29 山东科技大学 一种附着含氧基团的多孔石墨烯分散液的制备方法
CN113578043A (zh) * 2021-08-17 2021-11-02 厦门大学 一种石墨烯复合结构的气体吸附包
CN114538953A (zh) * 2022-03-28 2022-05-27 深圳市立场科技有限公司 一种发热陶瓷雾化芯的制作工艺以及发热陶瓷雾化芯

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010126686A2 (en) * 2009-04-07 2010-11-04 Yale University Carbon nanotube filters
BR122013013917A2 (pt) * 2010-10-06 2019-08-06 Acetate International Llc Filtros de fumaça para dispositivos de fumar com massas porosas tendo uma carga de partícula de carbono e uma queda de pressão encapsulada
WO2012047346A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Celanese Acetate Llc Smoke filters for smoking devices with porous masses having active nanoparticles and binder particles
WO2012128747A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 William Marsh Rice University Graphite oxide coated particulate material and uses thereof
KR101355541B1 (ko) * 2011-07-29 2014-01-27 한국과학기술원 그래핀/세라믹 나노복합분말 및 그의 제조방법
BR112014029617A2 (pt) * 2012-07-25 2017-06-27 Celanese Acetate Llc filtro; método; e dispositivo para fumar
KR101577252B1 (ko) * 2014-04-14 2015-12-15 주식회사 레모넥스 공기 필터 및 이를 포함한 마스크
CN104475019B (zh) * 2014-11-19 2016-10-05 华侨大学 石墨烯-多孔陶瓷复合吸附材料及其制备方法与应用
CN104489922B (zh) * 2014-12-11 2017-09-26 上海烟草集团有限责任公司 一种氧化石墨烯键合硅胶复合材料的制备及应用
CN204444224U (zh) * 2015-01-30 2015-07-08 河南中烟工业有限责任公司 添加负载有氧化石墨烯的滤片的卷烟滤棒
CN104874347B (zh) * 2015-04-02 2018-08-14 浙江工业大学 一种TiO2负载氮掺杂石墨烯海绵的制备方法及其应用
CN105054291A (zh) * 2015-08-09 2015-11-18 王干 一种石墨烯复合香烟过滤嘴及带过滤嘴香烟
EP3332868A4 (en) * 2015-08-09 2019-01-02 Jinan Shengquan Group Share Holding Co., Ltd Graphene adsorbing material, preparation method therefor and application thereof, and cigarette filter tip and cigarette
CN105361241B (zh) * 2015-11-20 2019-07-12 东南大学 一种填充有氧化石墨烯的卷烟二元复合滤嘴及其制备方法
CN105533802A (zh) * 2016-01-18 2016-05-04 张麟德 烟气过滤装置和烟草制品

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017187453A1 (en) 2017-11-02
EP3448808A4 (en) 2020-01-01
EP3448808A1 (en) 2019-03-06
CN109476488A (zh) 2019-03-15
EP3448808B1 (en) 2021-08-04
US11083216B2 (en) 2021-08-10
US20190161412A1 (en) 2019-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2896761T3 (es) Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno
AU2008340634B2 (en) Filter including randomly-oriented fibers for reduction of particle breakthrough
JP5133258B2 (ja) 活性炭及び重炭酸ナトリウム処理繊維を有する喫煙物品
ES2307735T3 (es) Filtro de carbon vegetal activado para reducir la p-benzosemiquinona del humo de la corriente principal de un cigarrillo.
AU2014313946B2 (en) Smoking article
BRPI0620628A2 (pt) composição de enchimento picado, artigo de fumo e processo de produção do mesmo
JP5314677B2 (ja) 静電気帯電した繊維材料を含むフィルタ
WO2021048637A1 (es) Material filtrante y filtro para retener hidrocarburos poliaromáticos, carbonilos y otros compuestos del humo de productos de tabaco.
CN101642287A (zh) 含纳米碳材料的高效香烟过滤嘴
CN105054291A (zh) 一种石墨烯复合香烟过滤嘴及带过滤嘴香烟
Pandey et al. Multiwalled carbon nanotube filters for toxin removal from cigarette smoke
KR102566608B1 (ko) 비정질 탄산마그네슘을 갖는 흡연 물품 필터
Zeng et al. Advanced materials design for adsorption of toxic substances in cigarette smoke
US20210362124A1 (en) Graphene based tobacco smoke filter and a method for synthesizing graphene composition
CN214677540U (zh) 一种可添加减害材料三元复合滤嘴
CN203986075U (zh) 一种氮掺杂碳纳米管复合香烟滤嘴
JPH06501154A (ja) タバコの煙の濾過
CN207444266U (zh) 一种石墨烯香烟过滤嘴
WO2012034261A1 (zh) 一种碳空心球材料、其制备方法和含有该材料的香烟
RU2602050C1 (ru) Нанофильтр
CN2754385Y (zh) 一种烟嘴
UA32815U (uk) Фільтр для низькотоксичних сигарет