محفز سبينل بأكسيد الحديد لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
مركب نانوي لتوليد الهيدروجين
العنوان الإنجليزي: Nanocomposite for hydrogen generation
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يحتاج التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم إلى محفز لإطلاق الهيدروجين بمعدلات مفيدة عند درجات حرارة قابلة للإدارة مع تجنب المواد التحفيزية المكلفة أو صعبة الاسترداد.
أهميتها
قد يدعم إطلاق الهيدروجين المتحكم فيه أبحاث خلايا الوقود المحمولة أو الاحتياطية، لكن الاعتماد العملي يتوقف على متانة المحفز ونقاء الهيدروجين والتشغيل الآمن وتجديد الحامل.
النهج
تلامس الطريقة بوروهيدريد الصوديوم والماء مع مركب نانوي من g-C3N4 وFe2O3 وMgAl2O4 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 ومتكاملي الطاقة الاحتياطية ومصنعي المواد المتقدمة.
القيمة المحتملة
يجمع المركب نتريد الكربون الغرافيتي وأكسيد الحديد مع مصفوفة غنية بألومينات المغنيسيوم، ويوفر تركيباً ومسامية ونطاقات معدل للتحلل المائي مذكورة في المصدر.
الخلفية
الخلفية
يخزن بوروهيدريد الصوديوم الهيدروجين كيميائياً ويطلقه عند التحلل المائي، لكن التفاعل غير المحفز قد يكون بطيئاً أكثر من اللازم للإمداد المتحكم فيه. ويمكن للمحفزات غير المتجانسة تسريع إنتاج الغاز وتسهيل فصلها من مزيج التفاعل. ويجب على النظام المفيد أيضاً إدارة الحرارة والضغط واستهلاك الماء ونواتج البورات والدورات المتكررة للمحفز. ويتناول الإفصاح محفزاً نانوياً ثلاثياً وخصائصه المادية، من دون إثبات اقتصاديات أو أداء بيئي لإنتاج حامل البوروهيدريد وتجديده.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يحتوي المحفز على g-C3N4 وFe2O3 وMgAl2O4 ضمن النطاق الكتلي المذكور ويعمل عند 10–80 درجة مئوية. ويذكر الملخص في p-0009 معدل 250–2,500 مل/(دقيقة·غ)، بينما يذكر p-0013 مقدار 400–1,500 مل/(دقيقة·غ) ومقارنة من ضعفين إلى ثمانية أضعاف من دون المركب. وتحدد المطالبة 1 التركيب والماء والبوروهيدريد والحرارة من دون معدل لتوليد الهيدروجين. وتشمل نطاقات المادة المطالب بها مساحة BET قدرها 15–45 م²/غ، ومساماً ثنائية النمط، وحجم مسام 0.06–0.12 سم³/غ.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث التحلل المائي لبوروهيدريد الصوديوم.
- دراسات توليد الهيدروجين عند الطلب.
- تقييم إمداد خلايا الوقود المحمولة.
- تطوير محفزات نانوية من أكسيد الحديد.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم مركباً نانوياً ثلاثياً غير متجانس.
- يحدد نطاق تشغيل مطالباً به 10–80 درجة مئوية.
- يوفر نطاقات لمسام ثنائية النمط ومساحة السطح.
- يستخدم أكسيد الحديد بدلاً من معدن نبيل.
- يذكر في الملخص مقارنة من ضعفين إلى ثمانية أضعاف.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف توصيف مادي مخبري ونطاقات أداء للتحلل المائي مذكورة في المصدر؛ ولم تثبت دورة حياة المحفز أو عملية التسويق. ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن فحص المحفز لخراطيش الهيدروجين الكيميائي أو إمدادات خلايا الوقود المخبرية. ويتطلب العمل التجاري توفيق نطاقات المعدل المذكورة وإعادة إنتاجها، واختبارات استرداد المحفز ودوراته المتكررة، وترشح الحديد، ونقاء الهيدروجين، والتحكم الحراري والضغطي، والتداول الآمن للبوروهيدريد، واقتصاديات التوسع، وتحليل دورة حياة إنتاج البوروهيدريد وتجديد البورات المستهلكة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J27/20العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J27/20العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/19العمليات 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
- B01J35/69العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- B01J2235/15العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J2235/30العمليات 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
- C01B2203/1023العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B2203/1047العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- C01B2203/1614العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
- مخترعمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- بوروهيدريد الصوديوم
- نتريد الكربون الغرافيتي
- أكسيد الحديد
- ألومينات المغنيسيوم
- محفز التحلل المائي
- مسام ثنائية النمط
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.