مركب نيتريد الكربون لتنقية المياه
العنوان الرسمي للبراءة
مركب نانوي لإزالة تلوث المياه
العنوان الإنجليزي: Nanocomposite for water decontamination
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تحتاج مياه الصرف المحتوية على أيونات معادن ثقيلة أو أصباغ عضوية إلى معالجة فعالة، لكن الطرائق القائمة قد تكون مكلفة أو معقدة أو تولد مخلفات ثانوية أو تضعف عند تغير تراكيز الملوثات أو تركيب المياه.
أهميتها
يمكن لمادة مازة متعددة المكونات أن توفر مساراً إضافياً لتنقية المياه، بشرط التأكيد المستقل لسعة الامتزاز وانتقائية الأيونات والتجديد ورشح المادة وسلامة المياه المعالجة والأداء في التيارات الفعلية.
النهج
تلامس الطريقة المياه الملوثة بمركب نانوي من نتريد الكربون الغرافيتي وMnO2 وMgAl2O4، فتمتز أيونات المعادن الثقيلة المدرجة وصبغة اختيارية، ثم تزيل المادة المحملة بالملوثات من الماء.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مقدمي معالجة مياه الصرف، ومنشآت التعدين والطلاء الكهربائي، ومعالجي المنسوجات، ومختبرات الاختبارات البيئية، ومصنعي المواد المازة، وباحثي مركبات أكسيد المنغنيز ونتريد الكربون.
القيمة المحتملة
يجمع الإفصاح نتريد الكربون وثاني أكسيد المنغنيز وألومينات المغنيسيوم بعلاقة كتلية محددة، ويربط خصائص مسامية وبلورية معرفة بطريقة تستهدف أيونات المعادن والأصباغ معاً.
الخلفية
الخلفية
قد ينشأ تلوث المعادن الثقيلة في الصناعات الكيميائية والنسيجية والجلدية والبلاستيكية والتعدين والبطاريات والأصباغ واللب. ويمكن للأيونات المستديمة دخول الأنظمة الحيوية، لذا يلزم إزالتها قبل التصريف أو إعادة الاستخدام. وتشمل التقنيات الترسيب والتخثير والتبادل الأيوني والأغشية والتناضح العكسي والامتزاز، لكن البراءة تشير إلى قيود التكلفة والتعقيد والمخلفات الثانوية والسعة. ويوفر نتريد الكربون الغرافيتي إطار امتزاز قابلاً للتعديل، وقد تغير الأكاسيد المضافة تكتله وبنية مسامه وسطحه المتاح.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تستخدم الطريقة المطالب بها مركباً نانوياً من g-C3N4 وMnO2 وMgAl2O4 بعلاقة كتلية 5–15:2–7:75–95. وتلامس به مياهاً تحتوي أيونات Cd أو Cr أو Cu أو Fe أو Pb أو Ni أو Ag أو Zn أو U، وقد تعالج أيضاً صبغة عضوية، ثم تفصل المادة المحملة. وتشمل أحكام التوصيف مساحة BET مقدارها 16.2–20.2 م²/غ ونطاقات مسام BJH ومسافات SAED ومواضع قمم XRD المرتبطة بالأطوار.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- معالجة محتملة لمياه صرف صناعية تحتوي أيونات المعادن المدرجة.
- امتزاز محتمل لمياه العمليات المحتوية على أصباغ.
- وسط تنقية نهائية محتمل بعد المعالجة الأولية لمياه الصرف.
- منصة محتملة لمادة مازة قابلة للتجديد بعد دراسات إعادة الاستخدام.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستهدف مجموعة مدرجة من أيونات المعادن الثقيلة.
- يوسع الطريقة لتشمل صبغة عضوية اختيارية.
- يحدد العلاقات الكتلية لنتريد الكربون وMnO2 والسبينل.
- يحدد نطاقات لتوصيف المسام والبنية البلورية.
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 يدعم المركب شراكات تطوير في معالجة مياه الصرف الصناعية والمواد المازة المتخصصة. ويشمل العمل المطلوب قياسات مستقلة للسعة والحركية، واختبار التداخلات، وتجارب بمياه فعلية، وتصميم الجرعة والفصل، وعمر التجديد، ورشح المنغنيز والمكونات الأخرى، وإدارة الوسط المستهلك، والتحقق من المياه المعالجة، وتكرارية التوسع، وتحليل التكلفة والامتثال.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C02F1/28معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J20/0222العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/20العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28033العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28059العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28071العمليات 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
- C02F1/281معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/283معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/288معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/103معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/20معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/22معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/308معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2305/08معالجة 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 المعادن الثقيلة
- نتريد الكربون الغرافيتي
- MnO2
- MgAl2O4
- صبغة عضوية
- مركب نانوي
- مياه الصرف
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.