محفز نيتريد الكربون والفانادات لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
مركب نانوي من C3N4 الغرافيتي وV2O5 وMgAl2O4 لتوليد الهيدروجين
العنوان الإنجليزي: Nanocomposite of graphitic C3N4, V2O5, and MgAl2O4 for hydrogen generation
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يتطلب التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم محفزًا نشطًا لإطلاق الهيدروجين بمعدل مفيد في ظروف معتدلة. ويعتمد الاستخدام العملي أيضًا على متانة المحفز واسترداده ودورة حياة حامل الهيدروجين الكيميائي.
أهميتها
قد يدعم إطلاق الهيدروجين المتحكم فيه أبحاث إمدادات خلايا الوقود المحمولة أو الاحتياطية عندما يكون تخزين الغاز المضغوط غير مرغوب، مع مراعاة التداول الآمن واقتصاديات الدورة الكاملة.
النهج
تلامس الطريقة بوروهيدريد الصوديوم والماء مع مركب نانوي من g-C3N4/V2O5/MgAl2O4 بنسبة كتلية 5–15:2–7:75–95 عند 10–80 درجة مئوية.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي حوامل الهيدروجين ومطوري المحفزات ومختبرات خلايا الوقود المحمولة ومتكاملي الطاقة الاحتياطية ومصنعي المواد المتقدمة.
القيمة المحتملة
يجمع المحفز الثلاثي بنية مسامية من نتريد الكربون وأكسيد الفاناديوم مع مصفوفة غنية بالإسبنيل، ويبلغ عن معدلات لتوليد الهيدروجين ومقارنة من ضعفين إلى عشرة أضعاف مقابل التحلل من دون المركب.
الخلفية
الخلفية
يمكن لبوروهيدريد الصوديوم إطلاق الهيدروجين بتفاعله مع الماء، لكن المعدل من دون محفز قد يكون بطيئًا للاستخدام المتحكم فيه. وتوفر المركبات النانوية غير المتجانسة سطوحًا تسرع التحلل وتسهل فصل المحفز. ويقدم نتريد الكربون وأكسيد الفاناديوم وألومينات المغنيسيوم وظائف مختلفة. ومع ذلك تعتمد قيمة النظام على نقاء الهيدروجين وإدارة الحرارة وأداء المحفز المتكرر وتجديد البورات المستهلكة، بينما تعالج البراءة خطوة الإطلاق فقط.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يحتوي المحفز على g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 ضمن النطاق الكتلي المذكور. وتشمل الخصائص مساحة BET قدرها 25–75 م²/غ وقطر مسام 1–10 نانومتر وحجم مسام 0.01–0.5 سم³/غ. ويذكر الملخص 2,000–5,000 مل/(دقيقة·غ)، بينما تذكر المطالبة 1 مقدار 2,500–5,000، وتضيق المطالبة 5 النطاق إلى 3,500–5,000 مع مقارنة من ضعفين إلى عشرة أضعاف.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث توليد الهيدروجين عند الطلب.
- تحفيز التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم.
- دراسات إمداد خلايا الوقود المحمولة والاحتياطية.
- تطوير مواد محفزة ثلاثية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يعمل عبر نطاق مطالَب به 10–80 درجة مئوية.
- يستخدم مركبًا نانويًا ثلاثيًا غير متجانس.
- يوفر نطاقات محددة للمسامية والبنية البلورية.
- يبلغ عن مقارنة معدل من ضعفين إلى عشرة أضعاف.
- يحد من أطوار ومضافات خارجية متعددة في المطالبات.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف توصيف مادي مخبري وقياسات للتحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم؛ ولم يثبت التسويق. ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن تقييم المحفز لخراطيش الهيدروجين الكيميائية وإمدادات خلايا الوقود الصغيرة. ويتطلب العمل التجاري نشاطًا عبر دورات متكررة واسترداد المحفز وترشح الفاناديوم ونقاء الهيدروجين والتداول الآمن للبوروهيدريد والتحكم الحراري والضغطي واقتصاديات التوسع وتحليل تصنيع البوروهيدريد وتجديد البورات.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J21/00العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J21/005العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J21/10العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/615العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/643العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B82Y30/00الاستخدامات أو التطبيقات المحددة للبنى النانوية؛ قياس البنى النانوية أو تحليلها؛ تصنيع البنى النانوية أو معالجتها
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B2203/1041العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B2203/1205العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- نتريد الكربون الغرافيتي
- خامس أكسيد الفاناديوم
- ألومينات المغنيسيوم
- محفز التحلل المائي
- 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.