غشاء ثنائي السيلينيد لأبحاث التقاط الكربون
العنوان الرسمي للبراءة
أغشية بوليميد تدمج وظيفة ثنائي السيلينيد للفصل الانتقائي لغاز CO2
العنوان الإنجليزي: Polyimide membranes incorporating diselenide functionality for selective separation of CO2
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يحتاج فصل ثاني أكسيد الكربون الصناعي إلى مواد أغشية تستطيع امتزاز CO2 انتقائياً مع بقاء تحضيرها وصبها ودمجها في عملية معالجة أموراً عملية.
أهميتها
يمكن للالتقاط الانتقائي لثاني أكسيد الكربون أن يدعم تنقية تيارات الغازات الصناعية ويوفر لقيمة مفصولة للتخزين أو التحويل أو المعالجة اللاحقة.
النهج
تكشف البراءة عن أغشية بوليميد تحتوي تراكيب مرتبطة بثنائي السيلينيد، وطرق لتحضير تلك البوليمرات وصبها، وطريقة لمعاملة الغشاء مع CO2 بغرض الامتزاز.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مصنّعي الأغشية، ومعالجي الغازات الصناعية، ومطوري إدارة الكربون، وفرق أبحاث محطات الطاقة والعمليات، ومنتجي البوليمرات المتخصصة.
القيمة المحتملة
يجمع الأصل بين كيمياء بوليميد ذات وظيفة ثنائي السيلينيد ومسارات محددة للبلمرة وصب الأغشية، موفراً منصة مواد مركزة لدراسات امتزاز CO2.
الخلفية
الخلفية
يُدرس التقاط CO2 من مصادر الطاقة والصناعة لفصل ثاني أكسيد الكربون قبل التخزين أو التحويل. وقد تتطلب عمليات الفصل التقليدية طاقة كبيرة أو تجديداً متكرراً للمواد الماصة، في حين تقدم الأغشية بديلاً مدمجاً لكنها تحتاج إلى موازنة النفاذية والانتقائية والثبات وقابلية التصنيع. تركز البراءة على البوليميدات لإمكان تعديل كيمياء سلسلتها الرئيسية. وهي تقدم ثنائيات أمين تحتوي ثنائي السيلينيد وأنهيدريدات ثنائية مختارة لتكوين بوليميدات متعددة الوظائف يُقصد بها امتزاز CO2 بعد معالجتها إلى أغشية.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تتفاعل ثنائيات أمين ثنائي السيلينيد مع أنهيدريد البيروميليتيك أو أنهيدريد 3,4,9,10-بيريلين رباعي الكربوكسيل بنسبة مولية 1:1. يُحرّك وسيط حمض البولي أميك تحت الأرجون ويُسخن عند 180–190 °م لمدة لا تقل عن تسع ساعات لتكوين البوليميد. تُصب الأغشية من محلول يحوي 20% وزناً بوليميداً في 5 مل DMF على الزجاج، ثم تُسخن تدريجياً عند نحو 60 و100 و150 °م. وللتراكيب البوليمرية المطالب بها قيم n من 2 إلى 100 وهي مهيأة لامتزاز CO2.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في التقاط CO2 بالأغشية من تيارات الغازات الصناعية.
- استخدام محتمل في أبحاث تنقية الغاز قبل تخزين الكربون أو تحويله.
- استخدام محتمل كمنصة اختبار لأغشية بوليميد امتزازية انتقائية.
- دمج محتمل في وحدات مختبرية لمقارنة مواد فصل CO2.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يدخل وظيفة ثنائي السيلينيد مباشرة في تراكيب البوليميد.
- يوفر عدة تركيبات من ثنائيات الأمين والأنهيدريدات الثنائية لتحسين المادة.
- يحدد شروط البلمرة والترسيب والصب والتسخين المرحلي.
- يطالب بتركيب الغشاء وطريقة امتزاز تعتمد على ملامسة CO2.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف تحضير البوليمر وصب الغشاء؛ لم يثبت التسويق التجاري أو التحقق المستقل من أداء فصل CO2.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تدعم كيمياء الغشاء الترخيص أو التقييم التعاوني مع شركات فصل الغازات أو إدارة الكربون أو البوليمرات المتخصصة. وينبغي للتطوير تحديد سعة CO2 وانتقائيته أمام خلطات غاز ذات صلة، والنفاذية، والسلامة الميكانيكية، والعمر الحراري والكيميائي، ومناولة السيلينيوم، واسترجاع المذيب، وتصنيع وحدة الغشاء، والتجديد، واقتصاديات التوسع.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J20/26العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01D53/02الفصل
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01D53/02الفصل
- B01D53/228الفصل
- B01J20/262العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28033العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3007العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3085العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C08G73/1028المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G73/1057المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G73/1082المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08J5/18تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
- B01D2253/202الفصل
- B01D2257/504الفصل
- C08J2379/08تجهيز المركبات الجزيئية الضخمة؛ عمليات الخلط العامة؛ المعالجة اللاحقة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولطارق أحمد يوسف
- مخترعسعد شعبان
- مخترعفيصل خويشان لافي القثامي
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- غشاء بوليميد
- ثنائي السيلينيد
- امتزاز CO2
- التقاط الكربون
- فصل الغازات
- صب باستخدام DMF
- بوليمر متخصص
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.