محفز أكاسيد مختلطة لتوليد الهيدروجين عند الطلب
العنوان الرسمي للبراءة
تصنيع مركب نانوي لإنتاج الطاقة الخضراء
العنوان الإنجليزي: Synthesis of nanocomposite for green energy production
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يحتاج إطلاق الهيدروجين تحفيزياً من الهيدريدات الكيميائية إلى مواد ذات تركيب ومعدلات توليد قابلة للتكرار، في حين قد يتطلب تحضير المحفز درجات حرارة مرتفعة ومعالجة طويلة.
أهميتها
يمكن لتوليد الهيدروجين المضبوط من NaBH4 أن يدعم أبحاث إمداد الغاز عند الطلب، لكن قيمته الكلية تعتمد على مصدر الكاشف والنواتج الجانبية وعمر المحفز وسلامة النظام.
النهج
تحضّر البراءة مركب MoO3@Al2O3—MgO النانوي بخلط المحاليل والكربنة والطحن والتكلسين، ثم تستخدمه لتحفيز التحلل المائي لـ NaBH4 وجمع H2.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي توليد الهيدروجين، ومصنّعي المحفزات، ومطوري أنظمة خلايا الوقود، وشركات الهيدريدات الكيميائية، ومختبرات المواد المتقدمة.
القيمة المحتملة
يربط الأصل تحميل MoO3 محدداً ومسار تحضير أكاسيد مختلطة بمعدلات مُبلغ عنها للتحلل المائي لـ NaBH4 عبر 30–45 °م، موفراً خط أساس ملموساً لتطوير المحفز.
الخلفية
الخلفية
يمكن للهيدروجين أن يعمل حاملاً للطاقة، لكن الإنتاج والتخزين والنقل تظل تحديات تقنية واقتصادية. وتوفر الهيدريدات الكيميائية مثل بوروهيدريد الصوديوم مساراً لإطلاق الهيدروجين بالتحلل المائي عند وجود محفز. وتقدم مركبات الأكاسيد المعدنية المختلطة تركيبات وخصائص سطحية قابلة للضبط، إلا أن تصنيعها قد يتضمن حرارة مرتفعة وحجم جسيمات متغيراً ومعالجة لاحقة واسعة. تطور البراءة محفز MoO3@Al2O3—MgO باستخدام طلائع نترات وأسيتات وسكروز وموليبدات الأمونيوم والكربنة والطحن والتكلسين، ثم تقيّم إطلاق الهيدروجين من NaBH4.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تكوّن Al(NO3)3·9H2O وMg(Ac)2·4H2O والسكروز وموليبدات الأمونيوم والماء المقطر خليط تفاعل يُسخن عند 150–220 °م حتى يتكربن. يُطحن الناتج ويُكلسن عند 700–800 °م لمدة 2–4 ساعات لتكوين MoO3@Al2O3—MgO يحوي 1–20% وزناً MoO3. يحفز المركب التحلل المائي لـ NaBH4 لإطلاق H2 وجمعه. وتذكر المطالبات توليداً لا يقل عن 400 mL·min−1·g−1، مع قيم تعتمد على الحرارة من 500 mL·min−1·g−1 على الأقل عند 30 °م إلى 1200 mL·min−1·g−1 على الأقل عند 45 °م.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في التوليد المختبري للهيدروجين عند الطلب من NaBH4.
- استخدام محتمل في خراطيش محفزات لأبحاث إمداد خلايا الوقود.
- استخدام محتمل في الدراسات المقارنة لمحفزات التحلل المائي من الأكاسيد المختلطة.
- استخدام محتمل في تجارب تخزين الهيدروجين الكيميائي وإطلاقه.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يحدد تسلسلاً قابلاً للتكرار للطلائع والكربنة والطحن والتكلسين.
- يتيح محتوى MoO3 ضمن نطاق مطالب به 1–20% وزناً.
- يورد معدلات توليد الهيدروجين عند عدة درجات تفاعل قريبة من المحيط.
- يستخدم محفز أكاسيد مختلطة من دون Pt أو Pd أو Ru أو Ir في التركيب المطالب به.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يتضمن تحضيراً مُبلغاً عنه للمحفز وقياسات لتوليد الهيدروجين بتحلل NaBH4؛ لم تثبت المتانة أو التحقق من نظام متكامل أو التوسع أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يدعم المحفز شراكات تطوير لمولدات الهيدروجين من الهيدريدات الكيميائية. وينبغي للتقييم التجاري التحقق من مردود المحفز واتساق السطح والطور وتطبيع المعدل وتحويل NaBH4 ونقاوة الغاز والتحكم في البدء وإعادة استخدام المحفز ومناولة البورات وتدوير الكاشف والتآكل وسلامة الهيدروجين والإدارة الحرارية ودمج الخرطوشة وتكلفة دورة الحياة والمقارنة بأنظمة الإطلاق المنافسة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J23/28العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J37/0036العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/28العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B2203/1041العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
- C01B2203/1647العناصر اللافلزية؛ مركباتها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- MoO3
- Al2O3
- MgO
- مركب نانوي
- بوروهيدريد الصوديوم
- توليد الهيدروجين
- محفز تحلل مائي
- هيدريد كيميائي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.