مركب من الألياف الطبيعية والطين لتنقية المياه
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لصنع مركب نانوي من البنتونيت/الألياف الطبيعية
العنوان الإنجليزي: Method for making bentonite/natural fiber nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تستمر الأصباغ والمعادن الثقيلة في المياه الملوثة، بينما قد لا تستفيد المواد الممتزة التقليدية من الألياف المتجددة والموارد المعدنية المتاحة محليًا.
أهميتها
قد تدعم مادة ممتزة من الألياف الطبيعية والبنتونيت أبحاث معالجة المياه الأقل استهلاكًا للموارد وتثمين المخلفات الزراعية إذا تأكد الأداء والسلامة البيئية.
النهج
تستخلص العملية سليلوزًا نانويًا من وريقات نخيل التمر وتحضر بنتونيت نانويًا من طين منجم خليص، ثم تشتتهما في الماء وتطبق التجفيف والمعالجة بألكيل أمين والتسخين والطحن. ويُقترح المركب الناتج لامتزاز الأصباغ والمعادن الثقيلة.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد باحثي معالجة المياه ومعالجي الألياف الطبيعية ومنتجي الطين وبرامج المخلفات الزراعية ومصنعي المواد الممتزة ومختبرات الصرف الصناعي.
القيمة المحتملة
تحول الطريقة ألياف نخيل التمر والبنتونيت السعودي إلى مركب وظيفي نانوي عبر خطوات محددة للاستخلاص وتنشيط الطين والمزج والمعالجة الحرارية.
الخلفية
الخلفية
يزيد الطلب المتنامي على المياه الاهتمام بالمواد الممتزة القادرة على إزالة الملوثات العضوية وغير العضوية. ويملك السليلوز النانوي مجموعات سطحية قابلة للتعديل، بينما يوفر البنتونيت مواقع معدنية للامتزاز، مما يجعل جمعهما مركبًا مرشحًا. كما توفر كتلة نخيل التمر والطين السعودي تيارات مواد أولية محلية. ويوثق المنشور الاستخلاص الكيميائي وتحضير الطين المعالج بالحمض وتكوين المركب وFT-IR وSEM ونطاق سعة امتزاز للأصباغ. ولا يقيس امتصاص المعادن الثقيلة أو الانتقائية التنافسية أو حركية الامتزاز أو التجديد أو الرشح أو التشغيل بالتدفق المستمر أو سلامة المياه المعالجة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تخضع وريقات نخيل التمر لخطوات الحمض والقلوي والتبييض والغسل والديالزة والتجفيف لإنتاج سليلوز نانوي بعرض 5–100 نانومتر. ويُجفف بنتونيت منجم خليص ويُطحن كرويًا ويُعالج بحمض هيدروكلوريك بتركيز 20–40% وزنيًا عند 70 درجة مئوية ويُغسل ويُسخن عند 500 درجة مئوية على الأقل لإنتاج جسيمات 5–100 نانومتر. وتُمزج المادتان وتُعالجان بألكيل أمين ثم تُسخنان وتُجففان وتُطحنان. وتذكر البراءة نطاق سعة امتزاز للأصباغ 1–10 ملغم/غ في درجة حرارة الغرفة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- إزالة الأصباغ العضوية من الماء بالامتزاز.
- التقاط مرشح للمعادن الثقيلة من التيارات الملوثة.
- تطوير مركبات من الألياف الطبيعية والطين.
- تثمين المخلفات الزراعية لإنتاج مواد بيئية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- تجمع المواد الأولية أليافًا متجددة مع مادة ممتزة معدنية.
- تُحدد خطوات استخلاص السليلوز النانوي وتنشيط البنتونيت.
- تُحدد أبعاد المكونات وسماكة المركب.
- يُوصف التوصيف باستخدام FT-IR وSEM.
- يُذكر نطاق سعة امتزاز للأصباغ في درجة حرارة الغرفة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يُوصف تحضير مختبري وتوصيف باستخدام FT-IR وSEM ونطاق سعة للأصباغ مذكور في البراءة؛ ولم يثبت الاستخدام بالتدفق المستمر أو التسويق.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم العملية مطوري المواد الممتزة الحيوية والمواد الطينية. ويتطلب التسويق اختبارات مستقلة للسعة والحركية في محاليل متعددة وبيانات للمعادن الثقيلة ودورات تجديد وتحليل بقايا الألكيل أمين والحمض ورشح الجسيمات والأيونات والتخلص من المادة المستهلكة وتجارب السرير الثابت أو التدفق المستمر وميزان كتلة للتوسع وتكلفة المعالجة والتحقق من امتثال المياه المعالجة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J20/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28العمليات 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
- B01J20/3021العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28026العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28011العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C08B15/00عديدات السكاريد؛ مشتقاتها
- C08L1/02تركيبات المركبات الجزيئية الضخمة
- B01J20/28007العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3085العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3078العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/288معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/165العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/3071العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/308معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2101/20معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/286معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J2220/485العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J2220/4806العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2305/08معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F1/281معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J2220/46العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولعبدالرحمن غنيم عواد الهمزاني
- مخترعسعد عبد الله الجليل
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- ألياف طبيعية
- سليلوز نانوي
- بنتونيت
- نخيل التمر
- مركب نانوي
- امتزاز الأصباغ
- معادن ثقيلة
- 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.