محفز ضوئي من السيلينيوم العضوي وفحم النخيل
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لإنتاج مركب نانوي قائم على السيلينيوم العضوي
العنوان الإنجليزي: Method of producing organoselenium-based nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تعتمد المحفزات الضوئية التقليدية من TiO2 بصورة رئيسية على الأشعة فوق البنفسجية، ولذلك يكون استفادتها من الضوء المرئي في تفكيك الملوثات العضوية محدودة. وتوجد حاجة إلى مادة تحسن امتزاز الملوثات وانتقال الإلكترونات تحت الإضاءة فوق البنفسجية والمرئية معًا.
أهميتها
قد يتيح استخدام نطاق أوسع من الطيف الضوئي دعم تطبيقات التحفيز الضوئي في المعالجة البيئية وأبحاث تحويل الطاقة المستدامة. كما يسعى الإفصاح إلى إدخال مخلفات النخيل في دعامة كربونية وظيفية.
النهج
تعالج الطريقة خليطًا من مخلفات النخيل والأنابيب الكربونية النانوية متعددة الجدران (MWCNT) بحمض ثم تكربنه لتكوين دعامة MWCNT/فحم حيوي، وتضيف جسيمات TiO2 النانوية، وتكلور مجموعات الأسيل السطحية، ثم تفاعل المادة مع مركب سيلينيوم عضوي وأمين أليفاتي لإنتاج Se—TiO2-MWCNT/فحم حيوي.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مطوري المحفزات الضوئية والمواد المتقدمة، وباحثي المعالجة البيئية، وفرق تقنيات معالجة المياه والهواء، والمختبرات التي تدرس عمليات الأكسدة والاختزال المدفوعة بالطاقة الشمسية.
القيمة المحتملة
يجمع المسار الموصوف بين كيمياء السيلينيوم العضوي وTiO2 وأنابيب MWCNT الموصلة والفحم الحيوي المشتق من النخيل في مركب نانوي واحد محمول على دعامة، مع شروط تحضير محددة وهدف معلن لتحسين امتصاص الضوء المرئي والامتزاز وانتقال الشحنة.
الخلفية
الخلفية
يُدرس التحفيز الضوئي لتفكيك الملوثات وتحويل الطاقة المستدامة لأنه يمكن أن يعمل في ظروف معتدلة نسبيًا. ويتميز TiO2 بالثبات الضوئي والقدرة التأكسدية القوية تحت الأشعة فوق البنفسجية، إلا أن هذه الأشعة لا تمثل سوى جزء صغير من ضوء الشمس، مما يحد من أدائه في البيئات التي يغلب فيها الضوء المرئي. ويمكن لمركبات السيلينيوم العضوي المشاركة في تفاعلات الأكسدة والاختزال، بينما توفر أنابيب MWCNT والفحم الحيوي دعامات موصلة وعالية المساحة السطحية. لذلك تطرح البراءة الحاجة إلى دمج هذه المكونات لامتزاز الملوثات العضوية وتفكيكها تحت الضوء فوق البنفسجي والمرئي.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تُعالج مخلفات النخيل وأنابيب MWCNT بحمض الفوسفوريك وتُكربن تحت غاز خامل لتكوين فحم حيوي هجين. ثم تُدمج جسيمات TiO2 النانوية، وتُحوّل مجموعات الأسيل بعامل كلورة، ويُربط مركب حمض أميدي قائم على السيلينيوم العضوي بوجود أمين أليفاتي. وتحدد المطالبات أحجامًا اختيارية للجسيمات ونسب MWCNT ودرجات حرارة التكربن ومعدلات تدفق الغاز والتكليس وكواشف تخليق مركب السيلينيوم، بما يوفر إطار تصنيع محددًا للمركب.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث التفكيك التحفيزي الضوئي للملوثات العضوية في المياه.
- مواد تحفيز ضوئي لمعالجة ملوثات الهواء بصورة محتملة.
- أبحاث محفزات مستجيبة للطاقة الشمسية باستخدام الضوء فوق البنفسجي والمرئي.
- منصات مواد أكسدة واختزال مدعومة للدراسات البيئية ودراسات تحويل الطاقة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يجمع TiO2 وكيمياء السيلينيوم العضوي وأنابيب MWCNT والفحم الحيوي في بنية واحدة.
- يستخدم مخلفات النخيل مادة أولية لدعامة غنية بالكربون.
- يوفر خطوات محددة للمعالجة الحمضية والتكربن والكلورة والربط.
- صُمم لتحسين امتزاز الملوثات وانتقال الإلكترونات والاستجابة للضوء المرئي.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع؛ لم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم التقنية مصنعي المحفزات وموردي المواد البيئية ومطوري معالجة المياه أو الهواء الباحثين عن محفز ضوئي مدعوم ومتميز. ويتطلب التقييم التجاري بيانات عن قابلية تكرار التصنيع والأداء التحفيزي الكمي والثبات والاسترجاع والسلامة في ظروف التشغيل المقصودة. وسيكون الاختبار التجريبي بمخاليط ملوثات حقيقية مهمًا بوجه خاص.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J31/12العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J21/185العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J31/0247العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J31/0272العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J31/0275العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J31/122العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/084العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C07F11/00المركبات اللاحلقية أو الكربوحلقية أو الحلقية غير المتجانسة المحتوية على عناصر غير الكربون والهيدروجين والهالوجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والسيلينيوم أو التيلوريوم
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولطارق أحمد يوسف
- مخترعحنان أ. الذكرالله
- مخترعسعد شعبان
- مخترعمحسن أحمد
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- السيلينيوم العضوي
- TiO2
- الأنابيب الكربونية النانوية
- الفحم الحيوي
- مخلفات النخيل
- التحفيز الضوئي
- الضوء المرئي
- تفكيك الملوثات
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.