مركب لانثانوم نانوي لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لإنتاج غاز الهيدروجين من خلال التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم باستخدام محفز نانو مركب
العنوان الإنجليزي: Method of producing hydrogen gas through sodium borohydride hydrolysis using nanocomposite catalyst
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يصعب تخزين الهيدروجين ونقله، بينما يكون التحلل المائي الذاتي لبوروهيدريد الصوديوم بطيئاً، وقد تقيد التكلفة والندرة والسمية المحفزات الفلزية النبيلة المستخدمة لتسريعه.
أهميتها
يمكن لمحفز غير متجانس وخالٍ من الفلزات النبيلة أن يدعم إطلاقاً مضبوطاً للهيدروجين من حامل كيميائي، لكن متانة المحفز واسترجاعه ورشح اللانثانوم وضبط الحرارة ونقاوة الغاز وإدارة البقايا والتجديد والاقتصاديات تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تحلل الطريقة NaBH4 مائياً بالماء باستخدام محفز نانوي بلوري جسيمي La(OH)3/La2O3/CaSiO3/g-C3N4 ضمن ظروف محددة لدرجة الحرارة وتحميل المحفز.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي إنتاج الهيدروجين، ومطوري مفاعلات الهيدريدات الكيميائية، ومصنعي المحفزات، ومختبرات الطاقة المحمولة، وفرق المواد التي تدرس المركبات التحفيزية القائمة على اللانثانوم.
القيمة المحتملة
يربط الإفصاح محفزاً مسامياً من أربعة أطوار بنسب صريحة بين NaBH4 والمحفز ودرجات حرارة التفاعل وظروف التحضير ونطاقات معدل توليد الهيدروجين.
الخلفية
الخلفية
الهيدروجين حامل للطاقة وله استخدامات محتملة في النقل والصناعة والتدفئة وتخزين الطاقة، لكن تخزينه ونقله بأمان يظلان صعبين. يخزن بوروهيدريد الصوديوم الهيدروجين كيميائياً ويطلقه بالتحلل المائي، إلا أن تحلله الذاتي بطيء. ويمكن للمحفزات غير المتجانسة تسريع التفاعل وقد تفصل عن محلول ميتابورات الصوديوم الناتج جانبياً. وتعتمد محفزات نشطة كثيرة على البلاتين أو الروثينيوم أو البلاديوم، مما يحفز البحث عن بدائل غير نبيلة ومركبات مهيكلة تعمل قرب درجات حرارة عملية.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تحلل الطريقة المطالب بها NaBH4 مائياً عند نحو 20 إلى 75°م بمحفز جسيمي يحتوي La(OH)3 سداسي الطور وLa2O3 وCaSiO3 أحادي الميل وg-C3N4 يكون جزء منه صفائح نانوية مسامية. وتتراوح النسبة الوزنية بين NaBH4 والمحفز من نحو 1:1 إلى نحو 5:1. وتحدد المطالبات التابعة الجسيمات الإبرية ومساحة السطح وأبعاد المسام وتحضير المحفز وظروف تفاعل أضيق ومعدلات توليد هيدروجين من نحو 100 إلى نحو 1500 مل دقيقة−1 غ−1 استناداً إلى وزن NaBH4.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد محتمل للهيدروجين عند الطلب من بوروهيدريد الصوديوم.
- تطوير مختبري لمفاعلات هيدروجين الهيدريدات الكيميائية.
- فحص المحفزات لأنظمة إمداد الهيدروجين المحمولة.
- بحث الواجهات التحفيزية بين اللانثانوم وسيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم محفزاً غير متجانس من أربعة أطوار وخالياً من الفلزات النبيلة.
- يحدد نطاقي تحميل المحفز ودرجة حرارة التفاعل.
- يجمع أطواراً أكسيدية إبرية مع صفائح g-C3N4 نانوية مسامية.
- يوفر مسار تحضير ونطاقات معلنة لمعدل توليد الهيدروجين.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يحدد منشور البراءة تحضير المحفز وخصائص المادة ونطاقات معدل توليد الهيدروجين؛ لم يثبت التسويق، ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن أن يدعم المحفز ترخيص أو تطويراً مشتركاً لخراطيش ومفاعلات هيدروجين الهيدريدات الكيميائية. وينبغي للعمل التجاري التحقق من تكرار المعدل وعمر المحفز وفصله ورشح اللانثانوم والجسيمات واسترجاع ميتابورات الصوديوم وتجديد المتفاعل والإدارة الحرارية وتنقية الهيدروجين والمناولة الآمنة والتكلفة الكلية للهيدروجين المنتج.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J23/10العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J23/10العمليات 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
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/031العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/088العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
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
- La(OH)3
- La2O3
- CaSiO3
- g-C3N4
- التحلل المائي
- محفز نانوي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.