一种光催化高效过滤烟嘴

1.本实用新型涉及香烟过滤嘴技术领域，更具体地，涉及一种光催化高效过滤烟嘴。


背景技术：

2.过滤烟嘴也称健康烟嘴，是能滤去香烟中大部分的有害物质，保护人体健康的烟嘴。过滤烟嘴还能提高烟的品质，降低香烟焦油含量。现有的过滤烟嘴一般为换芯型和清洗型。换芯型过滤烟嘴指的是，烟嘴中间的过滤系统是另外放置的，可以轻松取出，在吸烟一定量后直接取出，换入新的滤芯即可直接使用；清洗型过滤烟嘴指的是，烟嘴的过滤部分一般可以自由拔出，通过擦拭或者水洗后又继续使用，并能多次清洗使用。
3.无论是换芯型过滤烟嘴还是清洗型过滤烟嘴，都需要人擦拭或者清洗，这种清洁操作增添了繁琐性和复杂性，降低了抽烟乐趣。清洗型过滤烟嘴有用水清洗和用酒精进行擦拭清洗。用水清洗过滤烟嘴后，需要等待水分充分晾干后使用，否则会有烟油的异味。而用酒精进行擦拭清洗后，不及时擦掉酒精成分就会造成烟嘴的塑胶塑化，影响人体健康。因此，现有技术存在着需要频繁清洗或者更换过滤芯的繁琐问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种光催化高效过滤烟嘴，用于达到烟焦油降解效率高、绿色环保、让香烟更便于使用的效果。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是，提供一种光催化高效过滤烟嘴，包括催化容器、烟嘴层和连接层，所述烟嘴层与所述香烟主体相连，所述烟嘴层上设有所述催化容器，所述催化容器上设有所述连接层，所述催化容器内设置有纤维材料，其特征在于，所述催化容器为透明，所述纤维材料上负载光降解催化剂。
6.本技术方案中，由于催化容器需要是透明的，使得光线可以透过催化容器，与催化容器内的光降解催化剂反应，有效降解香烟中的焦油和其他有害物质。催化容器的材质为pe(聚乙烯)、pp(聚丙烯)、pvc(聚氯乙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等透明塑料。纤维材料可以延长烟雾流通路程并吸附烟雾中的烟焦油和有害杂质，从而提高烟焦油和有害杂质的降解程度，减少香烟烟雾对人体的损害。
7.为了使充足的光线与催化容器内的光降解催化剂反应，所述催化容器的长度小于所述光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之二，所述催化容器的长度大于所述光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之一。
8.进一步地，所述催化容器的一端通过所述连接层连接所述香烟主体的一端，所述催化容器的另一端通过所述连接层连接所述烟嘴层的一端。由于催化剂本身带有毒性，设有催化剂的催化溶剂需离人嘴位置稍远一些，避免人嘴直接与催化剂接触。
9.进一步地，所述烟嘴层包括第一烟嘴层和第二烟嘴层，所述第一烟嘴层的一端连接所述香烟主体的一端，所述第一烟嘴层的另一端连接所述催化容器的一端，所述第二烟嘴层的一端通过所述连接层连接所述催化容器的另一端。催化容器不与人嘴直接接触是本
实用新型的其中一个技术点，为实现这个技术点，催化容器的一端可以与香烟主体的一端相连，也可以介于第一烟嘴层和第二烟嘴层之间，使得第一烟嘴层的一端与香烟主体的一端相连。
10.为了保证催化容器靠近香烟主体，稍远于人嘴位置。所述第一烟嘴层和第二烟嘴层的长度比为1:1～3。
11.为了增加过滤效果和促进烟嘴层与催化容器的连接，所述连接层还包括第一连接层和第二连接层，所述第一连接层的一端连接香烟主体的一端，所述第一连接层的另一端连接所述催化容器的一端；所述第二连接层的一端连接所述催化容器的另一端，所述第二连接层的另一端连接所述第二烟嘴层的一端。其中，连接层的材质为具有过滤功能的过滤棉。
12.进一步地，为了有效增大催化剂的比表面积，提高催化剂的催化效率。所述纤维材料放置于所述催化容器内，所述纤维材料从所述催化容器的一端向所述催化容器的另一端延伸。纤维材料于催化容器中横向放置，可以与光降解催化剂的接触时间更长、接触面积更大，使烟焦油和有害杂质的催化反应进行得更充分。
13.进一步地，所述光降解催化剂为cspbx3颗粒和/或其复合材料颗粒，其中，x为卤族元素，所述cspbx3颗粒和/或其复合材料颗粒表面包覆有机配体。
14.若直接使用催化剂会毒害人体，且催化剂稳定性较差，所以使用高稳定性的有机配体包覆，以避免cspbx3中的铅离子泄露毒害人体，还能避免cspbx3发生团聚而导致化学活性降低，减少在使用过程中发生的损耗，提高催化剂的使用寿命和使用性能。其中，所述cspbx3为cspbbr3、cspbcl3、cspbi3；有机配体为油酸、油胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、六氟磷酸铵的一种或多种混合物。
15.优选地，所述光降解催化剂为cspbx3颗粒、cspbx3/bi2wo6颗粒、cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒的一种或多种混合物，其中，x为卤族元素。
16.cspbx3具有较高稳定性、高吸光系数且具有较佳地光氧化还原能力，可在太阳光下对烟焦油和其他有害杂质降解；bi2wo6同样具有较佳地光氧化还原能力和稳定性，但是其电子-空穴辐射复合严重，光生载流子利用率较低，且可见光吸收能力不佳，无法直接应用于烟焦油的光降解催化，然而，通过bi2wo6与cspbx3复合形成cspbx3/bi2wo6复合催化剂，其比表面积、光吸收能力均得到有效改善，有效提高了光催化活性和稳定性；在cspbx3/bi2wo6复合催化剂的基础上可进一步修饰，采用可见光能力强、无毒、化学性能稳定且具有较强导电性能的碳量子点(cqds)，利用其吸光能力强，且可将可见光转化为更短波长可见光或者紫外光的特点，作为助催化剂修饰cspbx3/bi2wo6，提进一步提高催化剂的光吸收能力和稳定，且cqds具有良好的传输电子能力和光致发光能力，可抑制cspbx3/bi2wo6光生电子和空穴复合，增强了可见光响应性能，提高了在降解烟焦油的过程中的光催化活性和光催化效率。
17.进一步地，所述cspbx3/bi2wo6颗粒或所述cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒设在靠近所述催化容器一端的二分之一区域内，所述cspbx3颗粒均匀设在所述催化容器内。由于cspbx3/bi2wo6颗粒和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒的分子量比cspbx3的分子量大，因而cspbx3/bi2wo6颗粒和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒的质量相对更大，所以cspbx3/bi2wo6颗粒和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒易沉积于靠近香烟主体的区域，同时cspbx3/bi2wo6颗粒和cspbx3/cqds/bi2wo6颗
粒的催化效率更佳，能有效降解香烟的烟焦油和有害杂质。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
19.(1)本实用新型采用材质为pe(聚乙烯)、pp(聚丙烯)、pvc(聚氯乙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等透明塑料。催化容器需要是透明的，使得光线可以透过催化容器，与催化容器内的光降解催化剂反应，有效降解香烟中的焦油和其他有害物质。
20.(2)本实用新型中，催化容器里设有纤维材料，纤维材料上负载光降解催化剂，光降解催化剂表面包覆有机配体。纤维材料可以延长烟雾流通路程并吸附烟雾中的烟焦油和有害杂质，从而提高烟焦油和有害杂质的降解程度，减少香烟烟雾对人体的损害。有机配体可以避免cspbx3中的铅离子泄露毒害人体，还能避免cspbx3发生团聚而导致化学活性降低，减少在使用过程中发生的损耗，提高催化剂的使用寿命和使用性能。
21.(3)本实用新型采用连接层与催化容器连接起来，同时，连接层的材质为具有过滤功能的过滤棉，进一步地提高了过滤效率，有效减少香烟烟雾对人体的损害。
附图说明
22.图1为光催化高效过滤烟嘴的结构图。
23.图2为光催化高效过滤烟嘴连接香烟主体的结构图。
24.图3为光催化高效过滤烟嘴的结构图。
25.图4为光催化高效过滤烟嘴连接香烟主体的结构图。
26.附图中标记为：催化容器-100；烟嘴层-200；第一烟嘴层-201；第二烟嘴层-202；连接层-300；第一连接层-301；第二连接层-302；香烟主体-400；cspbx3颗粒-500；cspbx3/bi2wo6颗粒-501；cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒-502。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。其中附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明下列实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.实施例1
29.本实施例如图1、图2所示，包括催化容器100、烟嘴层200和连接层300，烟嘴层包括第一烟嘴层201和第二烟嘴层202，催化容器100内设置有纤维材料，且催化容器100为透明，所述纤维材料上负载光降解催化剂。其中催化容器100的长度不仅小于光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之二，也大于光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之一。
30.本实施例中，连接层300还包括第一连接层301和第二连接层302，且第一烟嘴层201的一端连接香烟主体400的一端。所以第一烟嘴层201、第一连接层301、催化容器100、第二连接层302和第二烟嘴层202的连接关系如下：第一连接层301的一端连接第一烟嘴层201的另一端，第一连接层301的另一端连接催化容器100的一端；第二连接层302的一端连接催化容器100的另一端，第二连接层302的另一端连接第二烟嘴层202的一端。其中，连接层的材质为具有过滤功能的过滤棉。
31.本实施例中，第一烟嘴层201和第二烟嘴层202的长度比为1:1～3，可以保证催化
容器100靠近香烟主体400，稍远于人嘴位置
32.本实施例中，纤维材料横向放置于催化容器内。而光降解催化剂为cspbx3颗粒和/或其复合材料颗粒，其中，x为卤族元素，cspbx3颗粒表面包覆有机配体。光降解催化剂为cspbx3颗粒500、cspbx3/bi2wo6颗粒501、cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的一种或多种混合物；有机配体为油酸、油胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、六氟磷酸铵的一种或多种混合物。
33.本实施例中，cspbx3/bi2wo6颗粒501或cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502设在靠近所述催化容器一端的二分之一区域内，所述cspbx3颗粒500均匀设在所述催化容器内。由于cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的分子量比cspbx3颗粒500的分子量大，因而cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的质量相对更大，所以cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502易沉积于靠近香烟主体400的区域，同时cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的催化效率更佳，能有效降解香烟的烟焦油和有害杂质。
34.结合附图，本实用新型的使用方法如下：点燃香烟主体400的烟头，燃烧后的烟焦油和其他有害杂质沿着香烟主体400来到第一烟嘴层201，接着经过第一连接层301，烟雾被第一连接层301的过滤棉过滤掉一些烟焦油和有害杂质，再来到催化容器100，烟焦油和其他有害杂质与催化容器中的光降解催化剂，即与cspbx3颗粒500、cspbx3/bi2wo6颗粒501、cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的一种或多种混合物发生催化反应，在光线下对烟焦油和其他有害杂质进行有效降解。残余的烟焦油和有害杂质经过第二连接层302，被第二连接层302的过滤棉过滤其中一部分，再被第二烟嘴层202过滤，最后烟雾中的烟焦油和有害杂质得到有效降解，对人体健康有积极影响。
35.实施例2
36.本实施例如图3、图4所示，包括催化容器100、烟嘴层200和连接层300，催化容器100内设置有纤维材料，且催化容器100为透明，所述纤维材料上负载光降解催化剂。其中催化容器100的长度不仅小于光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之二，也大于光催化高效过滤烟嘴的长度的三分之一。
37.本实施例中，连接层300还包括第一连接层301和第二连接层302，且催化容器100的一端通过第一连接层301连接香烟主体400的一端。所以催化容器100、烟嘴层200和连接层300的连接关系如下：第一连接层301的一端连接香烟主体400的一端，第一连接层301的另一端连接催化容器100的一端；第二连接层302的一端连接催化容器100的另一端，第二连接层302的另一端连接烟嘴层200的一端。其中，连接层的材质为具有过滤功能的过滤棉。
38.本实施例中，纤维材料横向放置于催化容器内。而光降解催化剂为cspbx3颗粒和/或其复合材料颗粒，其中，x为卤族元素，cspbx3颗粒表面包覆有机配体。光降解催化剂为cspbx3颗粒500、cspbx3/bi2wo6颗粒501、cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的一种或多种混合物；有机配体为油酸、油胺、乙酸甲酯、乙酸乙酯、六氟磷酸铵的一种或多种混合物。
39.本实施例中，cspbx3/bi2wo6颗粒501或cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502设在靠近所述催化容器一端的二分之一区域内，所述cspbx3颗粒500均匀设在所述催化容器内。由于cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的分子量比cspbx3颗粒500的分子量大，因而cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的质量相对更大，所以cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502易沉积于靠近香烟主体400的区域，同
时cspbx3/bi2wo6颗粒501和cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的催化效率更佳，能有效降解香烟的烟焦油和有害杂质。
40.结合附图，本实用新型的使用方法如下：点燃香烟主体400的烟头，燃烧后的烟焦油和其他有害杂质沿着香烟主体400来到第一连接层301，烟雾被第一连接层301的过滤棉过滤掉一些烟焦油和有害杂质，再来到催化容器100，烟焦油和其他有害杂质与催化容器中的光降解催化剂，即与cspbx3颗粒500、cspbx3/bi2wo6颗粒501、cspbx3/cqds/bi2wo6颗粒502的一种或多种混合物发生催化反应，在光线下对烟焦油和其他有害杂质进行有效降解。残余的烟焦油和有害杂质经过第二连接层302，被第二连接层302的过滤棉过滤其中一部分，再被烟嘴层200过滤，最后烟雾中的烟焦油和有害杂质得到有效降解，对人体健康有积极影响。
41.显然，本实用新型的上述实施仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。