محفز قابل للاسترجاع لإزالة الملوثات الدوائية
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة للتحلل التحفيزي للفينيل بيوتازون باستخدام حبيبات الفحم الحيوي المدعومة بالسيريوم صفري التكافؤ
العنوان الإنجليزي: Method of catalytic degradation of phenylbutazone with zerovalent cerium supported biochar beads
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد يستمر الفينيل بيوتازون وغيره من البقايا الصيدلانية الثابتة بعد معالجة مياه الصرف التقليدية. وتتطلب بعض أنظمة الأكسدة المتقدمة طاقة كبيرة أو كواشف مكلفة وقد تولد نواتج ثانوية تحتاج إلى ضبط إضافي.
أهميتها
يمكن للتحلل السريع للملوثات الصيدلانية الثابتة في ظروف معتدلة ودون ضوء أن يوسع خيارات معالجة مياه صرف الصناعات الدوائية والمستشفيات والبلديات والزراعة.
النهج
تنشط الطريقة البيرسلفات بسيريوم صفري التكافؤ محمول على حبيبات فحم حيوي مسامية. وتجمع الحبيبات فحم الكينوا الحيوي وهيدروكسي أباتيت وألجينات الصوديوم والسيريوم المختزل، مولدة جذور الكبريتات و/أو الهيدروكسيل التي تحلل الفينيل بيوتازون دون تشعيع ضوئي.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مشغلي مياه الصرف الصيدلانية وشركات تقنيات الأكسدة المتقدمة ومرافق معالجة المستشفيات والبلديات ومصنعي المحفزات وباحثي المعالجة البيئية.
القيمة المحتملة
يجمع محفز الحبيبات دعامة مشتقة من الكتلة الحيوية مع سيريوم صفري التكافؤ وتنشيط البيرسلفات، ويوفر تحويلًا سريعًا للفينيل بيوتازون دون إضاءة وشكلًا للمحفز يمكن استرجاعه ماديًا بأحجام ومسامية ومساحة سطحية محددة.
الخلفية
الخلفية
تدخل المركبات الصيدلانية المياه من التصنيع والتخلص والزراعة وإفراز البشر أو الحيوانات. وقد يجعل ثباتها الكيميائي الحمأة المنشطة والترشيح والترسيب غير كافية. ويمكن للأغشية والأوزون والأكسدة المتقدمة تحسين الإزالة لكنها قد تزيد متطلبات الطاقة والكواشف والمعالجة الثانوية. ويمكن للبيرسلفات توليد جذور الكبريتات والهيدروكسيل عند تنشيطه بمحفز مناسب. وتستخدم البراءة سيريوم صفري التكافؤ محمولًا على حبيبة مسامية من فحم الكينوا الحيوي للجمع بين توليد الجذور والامتزاز وشكل محفز قابل للاسترجاع لتحلل الفينيل بيوتازون.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يخلط فحم الكينوا الحيوي وهيدروكسي أباتيت وألجينات الصوديوم والسيريوم صفري التكافؤ في معلق، ثم يقطر في محلول كلوريد الكالسيوم لتكوين حبيبات. ويحضر السيريوم باختزال ملح سيريوم بالبوروهيدريد. ويملك المحفز الناتج جسيمات 0.05–0.6 ميكرومتر ومسامًا 1–5 نانومتر ومساحة سطحية 55–60 م²/غ. وعند 130–150 ملغ/لتر من المحفز و0.1–0.3 ملي مولاري بيرسلفات، تبلغ المطالبات عن تحلل 60% على الأقل خلال دقيقة و80% على الأقل خلال خمس دقائق عبر نطاق pH واسع دون ضوء.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- تحلل الفينيل بيوتازون في المياه الملوثة.
- الأكسدة المتقدمة لمياه الصرف الصيدلانية.
- أبحاث المعالجة النهائية لصرف المستشفيات والبلديات.
- تطوير محفزات تنشيط البيرسلفات.
- منصات حبيبات الفحم الحيوي للجمع بين الامتزاز والمعالجة التحفيزية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يبلغ عن تحلل 80% على الأقل من الفينيل بيوتازون خلال خمس دقائق.
- لا يتطلب تشعيعًا ضوئيًا أثناء المعالجة.
- يستخدم فحمًا حيويًا مشتقًا من الكينوا ضمن دعامة المحفز.
- يوفر شكل حبيبات قد يبسط الاسترجاع المادي.
- يعمل بجذور الكبريتات و/أو الهيدروكسيل عبر نطاق pH معلن واسع.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف تحضير الحبيبات وتوصيف المواد وحركية تحلل الفينيل بيوتازون مختبريًا؛ ولم يثبت تجديد المحفز أو التمعدن الكامل أو سلامة النواتج الثانوية أو التشغيل في صرف حقيقي أو النطاق التجريبي. ولم تُتحقق مرحلة التطوير بصورة مستقلة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يهم المحفز مزودي معالجة الصرف الصيدلاني والأكسدة المتقدمة. ويتطلب التسويق دراسات التمعدن الكامل وسمية النواتج الثانوية، وبيانات إعادة استخدام المحفز وترشيح السيريوم، وضبط بقايا البيرسلفات، والأداء في مياه صرف معقدة، وتجارب مفاعل مستمر، ومتانة الحبيبات، وتحليل التكلفة، والتصاريح البيئية في مواقع المعالجة المقصودة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C02F1/72معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J21/18العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F101/34معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/722معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J23/10العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/283معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J35/643العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/18العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/40العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/725معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/031العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/38معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/306معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/34معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/308معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولأحمد بيومي محمد إبراهيم
- مخترعمرتضى سيد
- مخترعمليحة بشرى
- مخترعفائزة رحمن
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- فينيل بيوتازون
- سيريوم صفري التكافؤ
- حبيبات فحم حيوي
- بيرسلفات
- أكسدة متقدمة
- مياه صرف صيدلانية
- فحم كينوا حيوي
- تحلل تحفيزي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.