US 12350652 B1براءة اختراع ممنوحةالولايات المتحدة

إنتاج مضبوط لمواد الأكاسيد النانوية المختلطة

العنوان الرسمي للبراءة

مادة مركبة نانوية من CuMg.SUB.0.5.Mn.SUB.1.5.O.SUB.4./CuO وطريقة تصنيعها

العنوان الإنجليزي: CuMg0.5Mn1.5O4/CuO nanocomposite material and method of making

الاختراع

الاختراع

المشكلة

قد ينطوي تحضير المركبات النانوية من أكاسيد المعادن المختلطة على إجراءات معقدة واستهلاك مرتفع للطاقة وتكتل للجسيمات وعدم استقرار الأطوار وضعف التحكم في التبلور أو شكل الجسيمات أو توزيع العناصر.

أهميتها

يمكن لمسار قابل للتكرار نحو مركب محدد من أكاسيد النحاس والمغنيسيوم والمنغنيز أن يوفر منصة مواد لأبحاث تطبيقية لاحقة، رهناً بالتأكيد المستقل للبنية وسلوك التوسع والأداء الوظيفي.

النهج

يستخدم الإفصاح مسار بيكيني للهلام-المحلول بأملاح معدنية وحمض الطرطريك والبولي إيثيلين غليكول، يليه إزالة الماء والتكليس المضبوط لتكوين طور CuMg0.5Mn1.5O4 المكعب وطور CuO أحادي الميل.

الجهات المستفيدة

تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مختبرات مواد الأكاسيد المختلطة، ومطوري المحفزات والمواد المازة، وباحثي المستشعرات، وباحثي المعالجة البيئية، والمصنعين الذين يقيّمون عمليات مساحيق الهلام-المحلول القابلة للتوسع.

القيمة المحتملة

تربط البراءة تركيباً محدداً من طورين أكسيديين ونطاقاً لحجم البلورات بتسلسل محدد للسلائف والمثبت والتبخير والتكليس، مما يقدم متغيرات عملية صريحة لدراسات قابلية التكرار.

الخلفية

الخلفية

تُبحث أكاسيد المعادن المختلطة في التحفيز والاستشعار والمعالجة البيئية، لكن مسارات التحضير التقليدية قد تنتج تبلوراً غير متجانس أو توزيعات واسعة للأحجام أو تكتلاً للجسيمات أو توزيعاً عنصرياً غير متسق. ويحدد الإفصاح تعقيد العملية والطلب على الطاقة والتحكم في الشكل واستقرار الطور كقيود. ويقترح جمع خصائص CuMg0.5Mn1.5O4 وCuO بعملية بيكيني للهلام-المحلول ذات تراكيز سلائف ومعالجة حرارية مضبوطة.

نظرة تقنية

نظرة تقنية

يضاف حمض الطرطريك إلى محلول محرك من نترات المغنيسيوم سداسية الماء وأسيتات المنغنيز رباعية الماء وأسيتات النحاس أحادية الماء. ويثبت البولي إيثيلين غليكول 400 المزيج، الذي يحرك عند 250°م حتى يتبخر الماء ويتكون صلب. ثم يُكلس الصلب من ساعتين إلى أربع ساعات عند 550–850°م. وتحتوي المادة الناتجة على CuMg0.5Mn1.5O4 مكعب وCuO أحادي الميل، مع نطاقات مطالَب بها لحجم البلورات والتراكيز الذرية.

التطبيقات المحتملة

التطبيقات المحتملة

  1. أبحاث محتملة لمواد محفزة تستخدم نظام أطوار من أكاسيد مختلطة محددة.
  2. تطوير محتمل لمادة مازة بعد اختبارات خاصة بالملوثات.
  3. دراسات محتملة لمواد استشعار قائمة على التركيب الأكسيدي.
  4. دراسات تطوير عمليات لمساحيق أكسيدية مضبوطة بالهلام-المحلول.

المزايا المدعومة بالمعلومات

المزايا المدعومة بالمعلومات

  1. يحدد طوري CuMg0.5Mn1.5O4 المكعب وCuO أحادي الميل.
  2. يحدد نطاقاً لمتوسط حجم البلورات من 50 إلى 90 نانومتر.
  3. يوفر نطاقات لتركيزات السلائف والمثبت.
  4. يوفر درجات حرارة ومدداً محددة للتكليس.

مرحلة التطوير

مرحلة التطوير

منشور براءة اختراع يتضمن تحضيراً وتوصيفاً موصوفين للمادة؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.

الفرصة التجارية

الفرصة التجارية

قد تهم المادة ومسار تحضيرها مطوري الأكاسيد المتخصصة أو المحفزات أو المواد المازة أو المستشعرات. وينبغي للتقييم التجاري إثبات تكرارية الدفعات ونقاء الأطوار وضبط حجم الجسيمات وتكاليف المواد والطاقة وسلامة المناولة والتوسع ودمج المنتج واعتبارات دورة الحياة والأداء المقاس مستقلاً في استخدام نهائي محدد.

تصنيفات البراءة

تصنيفات البراءة

التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC

  • B01J23/889العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة

التصنيف التعاوني للبراءات CPC

  • B01J20/041العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/28004العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/28007العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/28016العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/3078العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/3085العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J23/002العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J23/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J23/8892العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J35/393العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J35/394العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J35/40العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J37/086العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J37/088العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J2523/17العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J2523/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J2523/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة

المخترعون

المخترعون

  • المخترع الأولإيهاب عبدالحميد عبدالرحمن أحمد

الكلمات المفتاحية

الكلمات المفتاحية

  • CuMg0.5Mn1.5O4
  • CuO
  • مركب نانوي
  • طريقة بيكيني
  • هلام-محلول
  • أكسيد معادن مختلط
  • تكليس
  • حجم البلورات

وثيقة البراءة والرسومات

وثيقة البراءة والرسومات

رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.