محفز ضوئي بالفاناديوم لتنقية المياه
العنوان الرسمي للبراءة
التحلل الضوئي للملوثات باستخدام مركب نانوي
العنوان الإنجليزي: Photodegradation of contaminants via nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تبقى الملوثات العضوية الذائبة في مياه الصرف الصناعية، وقد تكون طرائق المعالجة القائمة مكلفة أو معقدة تشغيلياً أو تولد مخلفات ثانوية أو تفتقر إلى تحلل فعال تحت مصادر ضوء قابلة للاستخدام.
أهميتها
يمكن لمحفز ضوئي مستجيب للضوء المرئي أن يكمل المعالجة القائمة على الفصل، لكن التحلل الكامل وسلامة النواتج الثانوية واستقرار المحفز واسترداده والرشح والاستجابة الشمسية والأداء في المياه الفعلية تتطلب أدلة مستقلة.
النهج
تشعع الطريقة مياهاً ملوثة تحتوي مركباً عضوياً بوجود مركب نانوي من g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 عند 10–80°م لإحداث تحلل ضوئي جزئي على الأقل.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مقدمي تقنيات المياه الصناعية، ومصنعي المحفزات الضوئية والمواد المتخصصة، ومعالجي المنسوجات والمواد الكيميائية، والمختبرات البيئية، وباحثي أنظمة نتريد الكربون وأكسيد الفاناديوم.
القيمة المحتملة
يحدد الإفصاح محفزاً ضوئياً مسامياً من ثلاثة أطوار وعلاقته الكتلية وخصائصه البصرية، وطريقة تشعيع مضبوطة يمكن أن تستخدم ضوء الشمس عند درجة الحرارة والضغط المحيطين.
الخلفية
الخلفية
تطلق الأنشطة الصناعية ملوثات عضوية وغير عضوية في المياه، بينما تفصل كثير من الطرائق المعروفة الملوثات بدلاً من تحليلها كيميائياً. ويُبحث نتريد الكربون الغرافيتي لنشاطه في الضوء المرئي وقابلية ضبط بنيته، لكن محدودية المساحة السطحية وإعادة اتحاد الإلكترونات والفجوات والتكتل قد تقيد استخدامه الضوئي. ويحدد الإفصاح التكلفة والمخاوف البيئية وتعقيد التحضير كقيود مستمرة، ويقترح جمع نتريد الكربون مع أكسيد الفاناديوم وألومينات المغنيسيوم وتشعيع الهجين في الماء الملوث.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تعرض العملية المطالب بها مركباً نانوياً من g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 وملوثاً عضوياً للإشعاع في الماء عند 10–80°م. وللمادة علاقة كتلية محددة للأطوار ونطاقات مسام BET وBJH ومسافات بلورية وبصمات XRD. ويستخدم أحد الأشكال ضوء الشمس عند الحرارة والضغط المحيطين، ويحدد منطقة امتصاص واسعة للأشعة فوق البنفسجية والمرئية وفجوة طاقة 1.5–3.0 إلكترون فولت. والنتيجة المعلنة هي التحلل الجزئي للمركب العضوي وإزالة جزئية للتلوث.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- تحلل محتمل بمساعدة ضوء الشمس للملوثات العضوية في مياه الصرف.
- تنقية نهائية محتملة لمياه العمليات المحتوية على أصباغ.
- أبحاث محتملة لمواد مفاعلات التحفيز الضوئي.
- منصة محتملة لتطوير محفزات هجينة بالضوء المرئي.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم تركيباً محدداً من g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4.
- يتضمن شكلاً للتشعيع بضوء الشمس في الظروف المحيطة.
- يحدد خصائص الأشعة فوق البنفسجية والمرئية وفجوة الطاقة.
- يوفر معايير لتوصيف المسام والأطوار البلورية.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يتضمن طريقة تحلل ضوئي وتوصيفاً موصوفين للمادة؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يدعم النهج شراكات في مياه الصرف الصناعية والمواد المحفزة ضوئياً. وينبغي للتطوير قياس معدلات التحلل والتمعدن ونواتج التحول وسمية المياه المعالجة والاستجابة للضوء الشمسي والاصطناعي وجرعة المحفز وفصله وإعادة استخدامه ورشح الفاناديوم والمكونات الأخرى وتداخلات الوسط وهيدروديناميكا المفاعل واتساق التوسع واستهلاك الطاقة وتكلفة المعالجة المقارنة بصورة مستقلة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C02F1/32معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J35/64العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J35/643العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/74معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J21/10العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/005العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/725معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/32معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J23/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2305/10معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/308معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2209/02معالجة 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
- تحلل ضوئي
- ملوثات عضوية
- g-C3N4
- V2O5
- MgAl2O4
- تشعيع شمسي
- إزالة تلوث المياه
- 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.