El gas cloro y el cloruro de hidrógeno son productos químicos altamente reactivos que representan un peligro significativo para los organismos vivos al contacto directo. Además, los gases que contienen cloro son a menudo subproductos de la síntesis química industrial y pueden liberarse al aire como resultado de accidentes. Esto puede llevar a una gran contaminación del medio ambiente. Para eliminar gases tóxicos, se pueden utilizar varios sistemas de filtración. Los filtros basados en nanomateriales de carbono pueden ser adecuados para capturar sustancias gaseosas que contienen cloro, evitando su propagación en el aire. En este trabajo, se investigó por primera vez la actividad de adsorción de varios nanomateriales basados en carbono (óxido de grafeno, óxido de grafeno modificado, óxido de grafeno reducido, nanotubos de carbono de paredes múltiples, negro de carbono) en relación con el cloro gaseoso y el cloruro de hidrógeno. Se ha demostrado que los nanomateriales de carbono empleados tienen una excelente capacidad para eliminar cloro y cloruro de hidrógeno del aire, superando el rendimiento del carbón activado. El óxido de grafeno modificado con un área de superficie aumentada mostró la mayor capacidad de adsorción de 73.1 mL de HCl y 200.0 mL de Cl por gramo del sorbente, lo que es casi dos y cinco veces, respectivamente, más alto que el del carbón activado. Los resultados muestran que los nanomateriales de carbono podrían potencialmente ser utilizados para filtros industriales y fabricación de membranas.