جسيمات أكسيد الزنك النانوية بمساعدة حمض أميني
العنوان الرسمي للبراءة
تصنيع جسيمات نانوية من أكسيد الزنك باستخدام L-تريبتوفان وقودًا
العنوان الإنجليزي: Synthesis of zinc oxide nanoparticles using L-tryptophan as a fuel
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد يكون تخليق الجسيمات النانوية التقليدي مكلفًا أو معقدًا أو معتمدًا على مواد كيميائية سامة، كما قد تؤدي تغيرات الطريقة والوقود إلى عدم اتساق حجم الجسيمات وشكلها.
أهميتها
يهم ضبط شكل أكسيد الزنك ومسامّيته في المحفزات والمستشعرات والطلاءات وأشباه الموصلات والمواد البيئية التي يعتمد سلوكها بشدة على السطح والحجم.
النهج
تستخدم الطريقة محلولي مادة أولية للزنك وL-تريبتوفان في الماء ضمن مسار احتراق بالوقود. ويكوّن التسخين مسحوقًا جافًا يُكلسن إلى جسيمات أكسيد زنك نانوية شبه كروية ومسامية ذات خصائص محددة للحجم وحجم المسام وقطرها وحجم البلورات ومساحة السطح.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد منتجي أكسيد الزنك ومختبرات المواد النانوية ومطوري المحفزات والمستشعرات وباحثي أشباه الموصلات وفرق مواد المعالجة البيئية.
القيمة المحتملة
تجمع العملية تحضير المواد الأولية في الماء ووقودًا من حمض أميني وتكلسينًا محددًا وأكسيد زنك كرويًا مساميًا موصوفًا تجريبيًا في مسار تخليق واحد.
الخلفية
الخلفية
تُدرس جسيمات أكسيد الزنك النانوية للإلكترونيات والإلكترونيات البصرية والاستشعار والخلايا الشمسية والليزر والطلاءات والتحفيز بفضل ثباتها وامتصاصها الواسع للإشعاع وثباتها الضوئي وسلوكها شبه الموصل. وقد تتضمن مسارات السول-جل والحرارية المائية والحرارية بالمذيب والترسيب البخاري إجراءات معقدة أو تكلفة أو مواد خطرة. ويمكن لتخليق الاحتراق أن يكون أسرع وأقل استهلاكًا للطاقة، لكن اختيار الوقود يؤثر في توليد الغاز والتكتل وحجم الجسيمات وشكلها. لذلك يقيّم المنشور L-تريبتوفان وقودًا في عملية مائية لمادة أولية للزنك.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يُمزج محلول مائي لمادة أولية للزنك مع L-تريبتوفان مائي ويُسخن، بما في ذلك صورة عند 120 درجة مئوية، حتى يتكون مسحوق احتراق جاف. ويحول التكلسين عند 650–850 درجة مئوية المسحوق إلى أكسيد الزنك. ويحدد الإفصاح نسب الوقود إلى المادة الأولية ويذكر قيم الجسيمات والبلورات والمسام ومساحة BET. ويُستخدم حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني وامتزاز النيتروجين وإزالته لتوصيف الطور والشكل وتوزيع الحجم والمسامية المتوسطة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أكسيد زنك مسامي لأبحاث المحفزات والمواد البيئية.
- طبقات جسيمات نانوية على ركائز أو أشباه موصلات لدراسات الأجهزة.
- مساحيق أكسيد زنك موصوفة لتطوير التطبيقات البصرية والمستشعرات.
- أبحاث تخليق بالاحتراق تستخدم حمضًا أمينيًا وقودًا.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- تُجمع المادة الأولية وL-تريبتوفان في محاليل مائية.
- تنتج الطريقة أكسيد زنك شبه كروي ذي مسامية متوسطة محددة.
- تُحدد نسبة الوقود ودرجة التجفيف ودرجة التكلسين ومعدل التسخين.
- يُوصف التوصيف بحيود الأشعة السينية وFE-SEM وHR-TEM وامتزاز النيتروجين.
- تشمل الطريقة صورة لتكوين طبقة جسيمات نانوية على ركيزة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يصف المنشور تخليقًا مختبريًا مع توصيف بحيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني وامتزاز النيتروجين؛ ولم يثبت الإنتاج على نطاق تجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يهم المسار منتجي أكسيد الزنك والمواد النانوية المتخصصة. وينبغي عند التوسع التحقق من مردود الدفعات ونقاوة الطور وضبط التكتل وتوزيع الحجم وطاقة التكلسين وتكلفة الحمض الأميني والمادة الأولية وتداول المسحوق وقابلية التكرار والأداء التحفيزي أو البصري أو الكهربائي أو الاستشعاري حسب التطبيق. كما يتطلب تحديد الموقع السوقي مقارنة مرجعية.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01G9/02المركبات المحتوية على فلزات غير المشمولة بالفئتين الفرعيتين C01D أو C01F
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C01G9/02المركبات المحتوية على فلزات غير المشمولة بالفئتين الفرعيتين C01D أو C01F
- C01P2002/01مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2002/60مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2004/04مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2006/12مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2002/72مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2006/16مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2004/03مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2006/14مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2006/40مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
- C01P2004/64مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولإيهاب عبدالحميد عبدالرحمن أحمد
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- أكسيد الزنك
- جسيمات نانوية
- L-تريبتوفان
- تخليق بالاحتراق
- مسامية متوسطة
- تكلسين
- مساحة سطح BET
- مواد نانوية
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.