محفز ضوئي من الفحم الحيوي معزز بالذهب
العنوان الرسمي للبراءة
مركبات السيلينيوم العضوي مع Bi2O3/TiO2 المعدّل بالذهب والمدعوم على كربون منشّط
العنوان الإنجليزي: Organoselenium compounds with gold-modified Bi2O3/TiO2 supported in carbon-activated carbons
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تعاني المحفزات الضوئية التقليدية محدودية الاستجابة للضوء المرئي أو سرعة إعادة اتحاد الإلكترون والفجوة، مما يحفز تطوير تراكيب هجينة تجمع امتصاص الضوء ونقل الشحنة ودعامة عالية المساحة.
أهميتها
يمكن لبنية محفز تعمل ضمن جزء أوسع من طيف الضوء أن تدعم مزيداً من الأبحاث في تحلل الملوثات والعمليات الكيميائية المدفوعة بالطاقة الشمسية.
النهج
يحضّر الإفصاح فحماً حيوياً من مخلفات النخيل، ويعدله بمركبات سيلينيوم عضوية، ثم يثبّت عليه جسيمات Bi2O3/TiO2 المطعمة بالذهب لتكوين محفز Se/Biochar-Au-Bi2O3/TiO2.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مختبرات التحفيز الضوئي، ومطوري المواد البيئية، ومصنّعي المحفزات، وباحثي الكيمياء الشمسية، ومعالجي الكتلة الحيوية للنخيل.
القيمة المحتملة
تدمج التقنية كيمياء السيلينيوم العضوي والأكاسيد المختلطة المطعمة بالذهب والفحم الحيوي المشتق من الكتلة الحيوية في مركب نانوي مدعوم واحد.
الخلفية
الخلفية
يمتص Bi2O3 الضوء المرئي لكنه قد يعاني سرعة إعادة اتحاد الإلكترون والفجوة، في حين يتمتع TiO2 بثبات ضوئي وقدرة أكسدة لكنه يمتص أساساً الأشعة فوق البنفسجية. ويمكن لجسيمات الذهب أن تعمل كمصائد للإلكترونات وتوسع امتصاص الضوء، كما تشارك مركبات السيلينيوم العضوية في كيمياء الأكسدة والاختزال. تجمع البراءة هذه الوظائف مع فحم حيوي غني بالكربون من مخلفات النخيل. وتقوم فرضية التصميم على أن الهجين المدعوم قد يزيد السطح النشط ويسهل نقل الشحنة تحت الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، لكن الأدلة المسندة لا تثبت أداءً ضوئياً مقارناً بصورة مستقلة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تُعالج مخلفات النخيل بحمض الفوسفوريك، وتُكربن عند 400–800 °م تحت غاز خامل، ثم تُكلور بكلوريد الأوكساليل. ويتفاعل الفحم الحيوي الناتج مع مركب سيلينيوم عضوي من قواعد شيف مشتق من ثنائي السيلينيد. وبصورة منفصلة، تُخلط جسيمات Bi2O3/TiO2 مع HAuCl4 وتُكلسن لتكوين جسيمات مطعمة بالذهب، ثم تُمزج مع الفحم الحيوي المعدل. ويحتوي مركب مطالب به على طبقة نشطة من المحفز مع رابط اختياري، بجسيمات يقل متوسط حجمها عن 25 نانومتراً ومساحة سطح 10–70 م2/غ.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في دراسات التحلل الضوئي للملوثات العضوية في المياه.
- استخدام محتمل في الطلاءات النشطة ضوئياً أو جسيمات المحفزات المدعومة.
- استخدام محتمل في أبحاث العمليات الكيميائية المدفوعة بالطاقة الشمسية أو الضوء المرئي.
- استخدام محتمل في منصات مختبرية لتحسين المحفزات الضوئية الهجينة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يجمع أربعة مكونات وظيفية: الفحم الحيوي والسيلينيوم العضوي وBi2O3/TiO2 والذهب.
- يستخدم مخلفات النخيل مادة أولية للكربون الداعم.
- يثبّت جسيمات الأكاسيد على فحم حيوي معدل بدلاً من تركها دون دعامة.
- يحدد درجات حرارة التحضير وأزمنته ونطاقي حجم الجسيمات ومساحة السطح.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف تصنيع المركب ومعلمات المادة؛ لم يثبت التسويق التجاري أو التحقق المستقل من أداء التحفيز الضوئي.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن تقييم المحفز الهجين مع شركاء معالجة المياه أو المواد المتقدمة أو المحفزات الضوئية عبر الترخيص أو الاختبارات الممولة. وتشمل أولويات التحقق قابلية التوسع المتكرر، واسترجاع المحفز وإعادة استخدامه، ومحتوى السيلينيوم والذهب، والترشح، والنشاط المقارن تحت مصادر ضوء محددة، واعتبارات دورة الحياة، ومتطلبات السلامة الخاصة بالتطبيق.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J27/057العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/06العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J27/0573العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/063العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/18العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/505العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/19العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/30العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/0009العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولطارق أحمد يوسف
- مخترعحنان أ. الذكرالله
- مخترعسعد شعبان
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- سيلينيوم عضوي
- فحم حيوي
- Bi2O3
- TiO2
- تطعيم بالذهب
- محفز ضوئي
- مخلفات النخيل
- مركب نانوي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.