محفز بأكسيد الكوبالت لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة توليد الهيدروجين من بوروهيدريد الصوديوم باستخدام مادة نانو مركبة CoO/CaSiO3@g-C3N4
العنوان الإنجليزي: Hydrogen generation method from sodium borohydride using CoO/CaSiO3@g-C3N4 nanocomposite material
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يطلق بوروهيدريد الصوديوم الهيدروجين ببطء عبر التحلل المائي غير المحفز، بينما قد تحد تكلفة المحفز واسترجاعه وثباته والتشغيل الآمن من أنظمة الهيدروجين الكيميائية العملية.
أهميتها
قد يدعم توليد الهيدروجين القابل للتحكم قرب درجة الحرارة المحيطة الإمداد المحمول، لكن جدوى النظام تعتمد على المردود الكلي ونقاوة الغاز وعمر المحفز وإعادة تدوير الحامل.
النهج
تحلل الطريقة NaBH4 مائيًا باستخدام محفز CoO/CaSiO3@g-C3N4. وتتوزع جسيمات سداسية من أكسيد الكوبالت وسيليكات الكالسيوم على صفائح نيتريد الكربون الغرافيتي، وتتغير معدلات الهيدروجين المذكورة في البراءة مع درجة الحرارة.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد مطوري مولدات الهيدروجين ومختبرات خلايا الوقود ومصنعي المحفزات وباحثي القدرة المحمولة وبرامج حوامل الهيدروجين الكيميائية.
القيمة المحتملة
يجمع المحفز أكسيد الكوبالت وسيليكات الكالسيوم ونيتريد الكربون في بنية مسامية ذات خصائص جسيمية وتوليد هيدروجين محددة في البراءة.
الخلفية
الخلفية
قد يتطلب تخزين الهيدروجين بالضغط أو التسييل أو الهيدريدات المعدنية بنية تحتية مكلفة أو طاقة كبيرة أو درجات حرارة مرتفعة للإطلاق. وبوروهيدريد الصوديوم حامل كيميائي يولد الهيدروجين مع الماء، إلا أن تفاعله غير المحفز بطيء. ويقترح المنشور محفزًا من أكسيد الكوبالت وسيليكات الكالسيوم ونيتريد الكربون الغرافيتي. ويتضمن توصيفًا بنيويًا وامتزازيًا ومعدلات توليد خاصة بدرجات حرارة. ولا تثبت الأدلة المتاحة التحول الكلي أو نقاوة الهيدروجين أو استرجاع المحفز ودوراته أو رشح الكوبالت أو التشغيل على نطاق المفاعل أو اقتصاديات تجديد البوروهيدريد.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تكوّن أطوار CoO وCaSiO3 جسيمات سداسية موزعة على صفائح g-C3N4. ويذكر الملخص نطاق متوسط قطر جسيمات 340–430 نانومتر ومعدل توليد هيدروجين لا يقل عن 40 مل·دقيقة−1·غ−1. وتذكر الخلاصة 80 مل·دقيقة−1·غ−1 عند 28 درجة مئوية و400 مل·دقيقة−1·غ−1 عند 38 درجة مئوية ومساحة BET لا تقل عن 20 م²·غ−1 وحجم مسام لا يقل عن 0.10 سم³·غ−1 ومتوسط قطر مسام 21.82 نانومتر.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد الهيدروجين عند الطلب من بوروهيدريد الصوديوم.
- دراسات محفزات لإمداد خلايا الوقود المحمولة بالهيدروجين.
- أبحاث حوامل الهيدروجين الكيميائية قرب درجة الحرارة المحيطة.
- تطوير محفزات التحلل المائي من أكسيد الكوبالت.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يدمج المحفز أكسيد الكوبالت وسيليكات الكالسيوم ونيتريد الكربون.
- يُحدد حجم الجسيمات ومساحة السطح وحجم المسام وقطرها.
- يُوصف التوصيف باستخدام XRD وTEM وSAED وامتزاز النيتروجين.
- يُذكر توليد الهيدروجين عند درجات حرارة محددة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يُوصف توصيف محفز مختبري ومعدلات توليد هيدروجين مذكورة في البراءة؛ ولم تثبت الدورات طويلة المدة أو التشغيل على نطاق المفاعل أو التسويق.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يدعم المحفز مولدات هيدروجين مدمجة. ويتطلب التسويق اختبارات مستقلة للمعدل والتحول والنقاوة ودورات المحفز وتسممه، وضبط رشح الكوبالت، وإدارة الحرارة وتدفق الغاز، والتعامل مع ميتابورات الصوديوم، واقتصاديات تجديد البوروهيدريد، وتكلفة المواد الأولية، وقابلية تكرار التوسع، والامتثال لسلامة أنظمة الهيدروجين. ولم يُتحقق من الأداء بصورة مستقلة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C01B3/04العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B3/06العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B2203/1052العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B2203/1082العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- أكسيد الكوبالت
- سيليكات الكالسيوم
- نيتريد الكربون الغرافيتي
- تحلل مائي
- محفز نانوي مركب
- حامل هيدروجين
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.