محفز سبينل CuO لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لإنتاج الهيدروجين باستخدام مركب نانوي مغزلي من أكسيد النحاس-ألومينات المغنيسيوم (CuO·MgAl2O4)
العنوان الإنجليزي: Method for producing Hydrogen using copper oxide-magnesium aluminate (CuO.MgAl2O4) spinel nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يطلق بوروهيدريد الصوديوم الهيدروجين ببطء بالتحلل المائي الذاتي، بينما قد تكون المحفزات النبيلة مكلفة أو نادرة، ويجب على أنظمة الهيدروجين إدارة التخزين والحرارة وبقايا التفاعل والتقاط الغاز بأمان.
أهميتها
يمكن لمحفز من أكسيد النحاس والسبينل أن يدعم أبحاث هيدروجين الهيدريدات الكيميائية، لكن معدل الغاز ومردوده وإعادة استخدام المحفز ورشح النحاس وتجديد البوروهيدريد وسلامة المفاعل والاقتصاديات تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تحلل الطريقة NaBH4 مائياً في الماء عند 30–50°م باستخدام مركب نانوي CuO·MgAl2O4، وتلتقط الهيدروجين المتولد، وتوفر تحضيراً للمحفز بمساعدة السكر.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي توليد الهيدروجين، ومطوري أنظمة الهيدريدات الكيميائية، ومصنعي المحفزات، ومختبرات الطاقة المحمولة، ومهندسي عمليات مواد السبينل.
القيمة المحتملة
يجمع الإفصاح تحميلاً مضبوطاً لـCuO وحجم جسيمات مع نسبة NaBH4 إلى المحفز ودرجة الحرارة وقيم معدل هيدروجين مطالب بها والتقاط الغاز وتحضيراً محدداً بكربنة السكر والتكليس.
الخلفية
الخلفية
يمكن لـNaBH4 إطلاق الهيدروجين بالتحلل المائي، لكن التفاعل غير المحفز بطيء. وتعد المحفزات غير المتجانسة جذابة لإمكان فصلها عن ناتج ميتابورات الصوديوم، بينما قد تقيد تكلفة المحفزات النبيلة وندرتها أو سميتها استخدامها. ويظل النظام العملي بحاجة إلى إزالة حرارة مضبوطة وتنقية الهيدروجين والتقاطه وتخزين المتفاعل وعمر المحفز وتجديد الحامل المستهلك أو التخلص منه. وتقيّم البراءة CuO المحمول على سبينل ألومينات المغنيسيوم لهذا التفاعل.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تحلل المطالبة 1 NaBH4 مائياً عند 30–50°م باستخدام CuO·MgAl2O4 وبنسبة وزن NaBH4 إلى المحفز 2:1–4:1. ويحتوي المركب 2.5–20% وزناً CuO وله Dv50 مقدارها 25–35 نانومتر، ويُطالب بمعدل هيدروجين 600–750 مل/دقيقة/غ. ويسخن تحضير المحفز أملاح النحاس والألومنيوم والمغنيسيوم الذائبة مع سكر غير مختزل، ويكربن عند نحو 150–200°م، ويطحن المنتج، ثم يكلسه عند نحو 500–1200°م لمدة نحو 1–5 ساعات.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد مختبري محتمل للهيدروجين من NaBH4.
- أبحاث محتملة لمفاعل هيدريد كيميائي يعمل عند الطلب.
- دراسات محتملة لتحسين تركيب محفز السبينل.
- تطوير محتمل لإعادة استخدام المحفز والتقاط الغاز.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم محفزاً غير متجانس CuO·MgAl2O4.
- يحدد تحميل المحفز وحجم الجسيمات وحرارة التفاعل.
- يتضمن التقاط الهيدروجين المتولد بالتحلل المائي.
- يوفر مسار تحضير للمحفز بمساعدة السكر.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف تحضير المحفز وتوصيفه واختبار توليد الهيدروجين؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم الطريقة مطوري الهيدريدات الكيميائية وأنظمة الهيدروجين المحمولة. وينبغي للعمل التجاري التحقق مستقلاً من المعدل والمردود الكلي وجرعة المحفز وإعادة استخدامه ورشح النحاس ونقاء الهيدروجين وضبط الحرارة والضغط وتخزين NaBH4 واسترداد ميتابورات الصوديوم وتجديدها وسلامة التقاط الغاز وتوسيع المحفز وطاقة دورة الحياة وتكلفة الهيدروجين المسلّم.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J23/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J23/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J2523/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
- B01J2523/17العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J2523/31العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- هيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- تحلل مائي
- CuO
- MgAl2O4
- سبينل
- محفز مركب نانوي
- التقاط الغاز
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.