محفز ضوئي MnO2 للملوثات العضوية
العنوان الرسمي للبراءة
مركبات نانوية للتحلل الضوئي للملوثات
العنوان الإنجليزي: Nanocomposites for photodegradation of contaminants
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تقاوم الملوثات العضوية الثابتة المعالجة الحيوية التقليدية، ويتطلب التفكيك الضوئي محفزًا يستجيب للضوء في الماء من دون إدخال مخلفات أشد خطورة.
أهميتها
قد تخفض المعالجة بمساعدة ضوء الشمس الحاجة إلى المؤكسدات الكيميائية وتدعم عمليات لامركزية أو صقلًا للمياه إذا ثبت التمعدن وسلامة المحفز.
النهج
تشعع الطريقة مياهًا ملوثة بمركب عضوي بوجود مركب g-C3N4/MnO2/MgAl2O4 بنسبة كتلية 5–15:2–7:75–95 وعند 10–80 درجة مئوية.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مشغلي مياه الصرف ومطوري المحفزات الضوئية والمختبرات البيئية والمصنعين الكيميائيين وبرامج إعادة استخدام المياه.
القيمة المحتملة
تجمع المادة نتريد الكربون وثاني أكسيد المنغنيز وطورًا غنيًا بالإسبنيل، وتمتص عبر نطاق طيفي واسع مبلغ عنه، ويطالَب بتشغيلها تحت ضوء الشمس من دون معدن نبيل مضاف.
الخلفية
الخلفية
قد تبقى الأصباغ والأدوية والمبيدات والملوثات العضوية الدقيقة بعد المعالجة التقليدية. وتمتص المحفزات شبه الموصلة الضوء وتولد حوامل شحنة تحول الجزيئات، لكن الاختفاء الجزئي لا يثبت معالجة آمنة لأن النواتج الوسيطة قد تبقى أو تكون أكثر سمية. لذا يجب قياس الحركية والكربون العضوي وهوية النواتج وترشح المحفز ونشاطه عبر دورات إعادة الاستخدام.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يحتوي المحفز على g-C3N4 وMnO2 وMgAl2O4 ضمن النطاق المذكور، ومساحة BET قدرها 16.2–20.2 م²/غ ومسام 5–15 نانومتر وحجم مسام 0.025–0.075 سم³/غ. ويصف XRD أطوار البيرولوسيت والإسبنيل وMgO وAl2O3 ونتريد الكربون. وتذكر بيانات UV نطاقًا يمتد بعد 800 نانومتر وفجوة 2.5–3.3 إلكترون فولت، مع تفكك ضوئي جزئي.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- التفكيك الضوئي لملوثات المياه العضوية.
- صقل مياه الصرف بمساعدة ضوء الشمس.
- فحص مواد المحفزات الضوئية.
- أبحاث المعالجة البيئية اللامركزية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يمكنه استخدام ضوء الشمس في صورة مطالَب بها.
- يتجنب المعادن النبيلة المضافة.
- يستخدم مفهوم محفز غير متجانس.
- يوفر نطاقات توصيف بنيوية وبصرية.
- يعمل عبر نطاق حرارة واسع مطالَب به.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف توصيف مادي وبصري مخبري وطريقة مطالَب بها للتفكيك الضوئي؛ ولم تثبت الحركية الخاصة بالمركب أو التمعدن أو نواتج التفكيك أو ترشح المحفز أو إعادة الاستخدام. ولم تُتحقق مرحلة التطوير بصورة مستقلة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن فحص المحفز للمعالجة الثلاثية. ويتطلب التقدم منحنيات تفكيك خاصة بالمركب وإزالة الكربون العضوي وتحليل النواتج والسمية والكفاءة الضوئية واختبارات المياه الحقيقية وفصل المحفز وترشح المنغنيز ودورات إعادة الاستخدام وتصميم الإضاءة والتوسع والتكلفة والمقارنة بعمليات الأكسدة المعتمدة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C02F1/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/0248العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/0259العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/041العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/34العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F1/725معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- B01J20/28069العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J20/28083العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/39العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C02F2101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2305/08معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- C02F2305/10معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
- Y02W10/37تقنيات التخفيف من تغير المناخ المتعلقة بمعالجة مياه الصرف أو إدارة النفايات
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- تفكيك ضوئي
- ملوثات المياه
- ثاني أكسيد المنغنيز
- نتريد الكربون الغرافيتي
- ألومينات المغنيسيوم
- ضوء الشمس
- محفز ضوئي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.