محفز ضوئي متعدد الأطوار لمعالجة المياه
العنوان الرسمي للبراءة
مركب نانوي من NiTiO.SUB.3./TiO.SUB.2./Ti.SUB.0⋅93.6O.SUB.2./Zn.SUB.2.Ti.SUB.3.O.SUB.8./C وطريقة تحضيره باستخدام sol-gel/combustion
العنوان الإنجليزي: NiTiO3/TiO2/Ti0⋅936O2/Zn2Ti3O8/C nanocomposite and method of preparation using sol-gel/combustion
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تحتاج المحفزات الضوئية المعقدة إلى دمج مضبوط لعدة أطوار من التيتانات وأكسيد التيتانيوم والكربون، بينما تعاني مسارات تخليق كثيرة من ضعف دقة الأطوار وقابلية التكرار.
أهميتها
قد تساعد المواد المحفزة ضوئيًا في تحلل الملوثات العضوية الثابتة في الماء، شريطة إثبات النشاط والتمعدن والثبات والرشح والأداء في مياه حقيقية.
النهج
يجمع مسار سول-جل احتراقي مواد أولية للتيتانيوم والزنك والنيكل مع حمض أميني، ثم يجفف المزيج ويكلس لتكوين NiTiO3/TiO2/Ti0.936O2/Zn2Ti3O8/C. ويُقترح المركب النانوي الناتج محفزًا ضوئيًا لتحلل الملوثات العضوية في الماء.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد باحثي معالجة المياه ومصنعي المحفزات الضوئية ومطوري معالجة الصرف الصناعي والمختبرات البيئية ومنتجي مواد التيتانات النانوية متعددة الأطوار.
القيمة المحتملة
يجمع الإفصاح أربعة أطوار من التيتانات أو أكسيد التيتانيوم مع الكربون في مسحوق واحد موصوف ذي تخليق سول-جل احتراقي محدد واستخدام لتحلل الملوثات.
الخلفية
الخلفية
قد تُحد المحفزات الضوئية أحادية الطور بسبب امتصاص الضوء أو إعادة اتحاد الشحنات أو قصور سلوك السطح. وقد تعدل مركبات التيتانات متعددة الأطوار والكربون هذه الخصائص، لكن تحضيرها يتطلب ضبطًا دقيقًا لنسب المعادن وكيمياء الهلام والاحتراق والتكلسين. ويحدد المنشور مركبًا نانويًا من النيكل والتيتانيوم والزنك والكربون ويقترح تحلل طيف واسع من الملوثات العضوية. وتشمل الأدلة المتاحة التخليق والتوصيف باستخدام XRD وEDX وSEM وHRTEM؛ لكنها لا تعرض منحنيات تجريبية خاصة بملوثات أو التمعدن أو سمية النواتج أو إعادة استخدام المحفز أو تحققًا مستقلًا من المعالجة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يُمزج ألكوكسيد التيتانيوم وكحول قصير السلسلة وحمض عضوي مع مصادر أيونات الزنك والنيكل. ويكوّن محلول حمض أميني، بما في ذلك صيغة تستخدم الأرجينين، مزيج التفاعل الذي يُسخن عند نحو 100–200 درجة مئوية حتى الجفاف ثم يُكلسن عند نحو 600–800 درجة مئوية. وتحتوي المادة الناتجة على NiTiO3 وTiO2 أناتاز وTi0.936O2 روتيل وZn2Ti3O8 وكربون ضمن نطاقات ذرية وجسيمية محددة. وتذكر المطالبات أن التشعيع الضوئي يحلل ملوثات عضوية مختارة في الماء.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث المعالجة الضوئية الحفزية لملوثات المياه العضوية.
- فحص الأصباغ والفينولات والمبيدات والملوثات الثابتة.
- تطوير محفزات تيتانات متعددة الأطوار.
- أبحاث سول-جل احتراقي لمركبات نانوية أكسيدية تحتوي على الكربون.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يدمج مسار واحد تيتانات النيكل وطورين من ثاني أكسيد التيتانيوم وتيتانات الزنك والكربون.
- تُحدد نسب المواد الأولية وظروف التجفيف ونطاقات التكلسين.
- تُحدد نطاقات حجم الجسيمات والبلورات.
- يُوصف التوصيف باستخدام XRD وEDX وSEM وHRTEM.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يُوصف التخليق المختبري والتوصيف البنيوي؛ ولم تثبت اختبارات التحفيز الضوئي الخاصة بملوثات أو إعادة الاستخدام أو التشغيل بالتدفق المستمر أو التحقق المستقل من الأداء.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم المادة مطوري المحفزات الضوئية ومعالجة المياه الصناعية. ويتطلب التقييم التجاري بيانات مستقلة للتحلل والكربون العضوي الكلي تحت ضوء محدد وخلائط ملوثات واقعية والكفاءة الكمية وتحليل النواتج الثانوية ورشح المعادن والجسيمات النانوية واسترجاع المحفز وإعادة استخدامه واختبارات التدفق المستمر وقابلية تكرار التوسع واستهلاك الطاقة والمقارنة بتقنيات المعالجة المعروفة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J21/06العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J21/063العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/77العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/088العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/12العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/725معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J2235/30العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2305/10معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولإيهاب عبدالحميد عبدالرحمن أحمد
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- تيتانات النيكل
- ثاني أكسيد التيتانيوم
- تيتانات الزنك
- مركب نانوي
- سول-جل احتراقي
- تحفيز ضوئي
- ملوثات عضوية
- معالجة المياه
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.