محفز بأكسيد البزموت لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لإنتاج غاز الهيدروجين باستخدام محفز نانو مركب
العنوان الإنجليزي: Method of producing hydrogen gas using nanocomposite catalyst
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يحتاج التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم إلى محفز لإطلاق الهيدروجين بمعدل مفيد في ظروف معتدلة، كما تتطلب الأنظمة العملية إعادة الاستخدام والتداول الآمن ودورة تجديد اقتصادية موثوقة للحامل.
أهميتها
قد يدعم إطلاق الهيدروجين الكيميائي عند الطلب أبحاث خلايا الوقود المحمولة أو الاحتياطية عندما يكون الغاز المضغوط غير عملي، بشرط تقييم دورة الحياة كاملة.
النهج
تحلل الطريقة بوروهيدريد الصوديوم مائيًا عند 20–75 درجة مئوية باستخدام محفز بلوري Bi2O3/CaSiO3/g-C3N4 يحوي أسلاك أكسيد نانوية وصفائح نتريد كربون متوسطة المسام.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي حوامل الهيدروجين ومطوري خلايا الوقود المحمولة ومصنعي المحفزات ومتكاملي الطاقة الاحتياطية ومختبرات تخزين الطاقة الكيميائية.
القيمة المحتملة
يجمع المحفز أسلاك Bi2O3 وCaSiO3 النانوية مع g-C3N4 متوسط المسام، ويطالب بمعدلات هيدروجين 100–1,500 مل دقيقة−1 غ−1 على أساس وزن بوروهيدريد الصوديوم.
الخلفية
الخلفية
يخزن بوروهيدريد الصوديوم هيدروجينًا مرتبطًا كيميائيًا ويطلقه عند التحلل المائي. وتسرع المحفزات التفاعل، لكن الجدوى تعتمد أيضًا على نقاء الهيدروجين وعمر المحفز وإدارة الحرارة والنواتج وتجديد البورات المستهلكة. وقد تزيد الأسلاك النانوية والصفائح المسامية السطوح المتاحة. ويستخدم المحفز أكسيد البزموت وسيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون لخطوة الإطلاق لا لتصنيع البوروهيدريد أو دورة تجديد كاملة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يحتوي المحفز البلوري على Bi2O3 أحادي الميل وCaSiO3 وg-C3N4، مع نطاق تركيب مطالَب به (0.8–1.2):(0.8–1.2):(0.8–1.2) وزنيًا. ويمكن أن يشكل Bi2O3 وCaSiO3 أسلاكًا 20–100 نانومتر، فيما يشكل g-C3N4 صفائح مسامية. تبلغ مساحة BET 60–100 م²/غ، وتستخدم نسبة بوروهيدريد إلى محفز 1:1–5:1، بمعدل 100–1,500 مل دقيقة−1 غ−1.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث توليد الهيدروجين عند الطلب.
- تحفيز التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم.
- دراسات إمداد خلايا الوقود المحمولة والاحتياطية.
- تطوير محفزات الأسلاك النانوية والمسامية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يعمل ضمن نطاق حرارة مطالَب به ومعتدل.
- يجمع أسلاكًا نانوية مع صفائح متوسطة المسام.
- يوفر مساحة BET مرتفعة مطالَب بها.
- يبلغ عن نطاق واسع لمعدل الهيدروجين.
- يحدد تحضير المحفز ونسب المتفاعلات.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف تحضير محفز مخبري وتوصيف بنيوي ومسامية ونطاقات معدل تحلل مطالَب بها؛ ولم تثبت متانة الدورات أو ترشح البزموت أو أداء نظام متكامل أو اقتصاديات دورة الحياة. ولم تُتحقق مرحلة التطوير بصورة مستقلة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن فحص المحفز لخراطيش هيدروجين كيميائية. وتتطلب الجدوى نشاطًا عبر دورات متكررة واسترداد المحفز وترشح البزموت ونقاء الهيدروجين وسلوك البدء والتحكم والسلامة الحرارية والضغطية وتحضيرًا قابلًا للتوسع وتكلفة الهيدروجين وإدارة البورات وتقييم تصنيع وتجديد البوروهيدريد عبر دورة الحياة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/18العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/58العمليات 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
- B01J35/635العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/695العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/06العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/343العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- أكسيد البزموت
- سيليكات الكالسيوم
- نتريد الكربون الغرافيتي
- محفز أسلاك نانوية
- تحلل مائي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.