مركب نانوي لمعالجة المياه من المعادن الثقيلة
العنوان الرسمي للبراءة
إزالة تلوث المياه باستخدام مركب نانوي
العنوان الإنجليزي: Water decontamination using nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تحتوي مياه الصرف الصناعي على أيونات معادن ثقيلة وأصباغ عضوية مستديمة، بينما قد تنطوي طرائق الإزالة المعروفة على تكاليف تشغيل مرتفعة أو معالجة معقدة أو مخلفات ثانوية أو أداء محدود عند تراكيز الملوثات العالية.
أهميتها
يمكن لمادة مازة تعالج أيونات المعادن والأصباغ معاً أن توسع خيارات معالجة المياه، لكن سعة الإزالة والانتقائية والتجديد والترشيح وسلامة المياه المعالجة والأداء على النطاق الكامل تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تلامس الطريقة المياه الملوثة بمركب نانوي من g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 لامتزاز أيونات المعادن الثقيلة وصبغة عضوية اختيارية، ثم تزيل المركب المحمل بالملوثات من الماء.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مطوري معالجة المياه الصناعية، والمختبرات البيئية، ومصنعي المواد المازة، ومنشآت التعدين وتشطيب المعادن، ومشغلي مياه صرف المنسوجات، وباحثي مواد نتريد الكربون الهجينة.
القيمة المحتملة
يوفر الإفصاح طريقة تلامس وفصل واحدة لمركب نانوي مسامي محدد من ثلاثة أطوار، ويحدد مجموعة واسعة من أيونات المعادن إضافة إلى الملوثات العضوية المحتوية على أصباغ كأهداف للمعالجة.
الخلفية
الخلفية
قد تصل أيونات الكادميوم والكروم والنحاس والحديد والرصاص والنيكل والفضة والزنك واليورانيوم إلى المياه من الصناعات الكيميائية والنسيجية والجلدية والبلاستيكية والتعدين والبطاريات والأصباغ واللب. ولا تتحلل المعادن الثقيلة حيوياً وقد تتراكم في الكائنات. وتتوفر تقنيات التبادل الأيوني والترسيب والتخثير والأغشية والتناضح العكسي والامتزاز، لكن الإفصاح يشير إلى قيود التكلفة والتعقيد والمخلفات الثانوية والأداء. ويُعد نتريد الكربون الغرافيتي مادة امتزاز واعدة، إلا أن مساحته السطحية محدودة وقد يتكتل دون تعديل بنيوي.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تلامس المياه الملوثة بمركب نانوي يحتوي نتريد الكربون الغرافيتي g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 بعلاقة كتلية مطالب بها مقدارها 5–15:2–7:75–95. وتمتز المادة أيونات Cd وCr وCu وFe وPb وNi وAg وZn أو U، وقد تمتز أيضاً صبغة مثل مركب سلفونات الإندولينون. ثم تُفصل المادة المحملة عن الماء. وتحدد البراءة كذلك مساحة BET وأبعاد المسام بطريقة BJH والمسافات البلورية وقمم XRD وحدود بعض المكونات غير المستهدفة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- معالجة امتزاز محتملة لمياه الصرف الصناعية المحتوية على معادن ثقيلة.
- خطوة تنقية نهائية محتملة لمياه تحتوي مزيجاً من أيونات المعادن.
- دراسات إزالة محتملة للأصباغ العضوية من نوع القرمزي النيلي.
- تطوير محتمل لمادة مازة قابلة لإعادة الاستخدام بعد اختبار التجديد.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستهدف عدة أيونات معادن ثقيلة مدرجة بمركب واحد.
- يشمل أيضاً امتزاز صبغة عضوية.
- يحدد الأطوار الثلاثة المكونة وعلاقتها الكتلية.
- يوفر معايير للمسام والحيود لتوصيف المادة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يتضمن طريقة امتزاز وتوصيفاً موصوفين للمادة؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم الطريقة مطوري معالجة المياه الصناعية والمواد المازة المتخصصة. ويتطلب التطبيق بيانات مستقلة للاتزان والحركية، وتجارب على تيارات مختلطة واقعية، وقياس الانتقائية والجرعة ودورات التجديد، وتصميم الفصل، ورشح المعادن والفاناديوم، والتخلص من الوسط المستهلك أو استرداده، وجودة المياه المعالجة، واقتصاديات العملية، والامتثال لمتطلبات التصريف أو إعادة الاستخدام.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C02F1/28معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F101/20معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C02F1/288معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/28071العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28083العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3078العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28059العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/20العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/2809العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/283معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/2808العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/308معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/34معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/38معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/20معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/103معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/40معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2305/08معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/281معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- إزالة تلوث المياه
- امتزاز
- معادن ثقيلة
- صبغة عضوية
- g-C3N4
- V2O5
- MgAl2O4
- مركب نانوي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.