US 12540081 B1براءة اختراع ممنوحةالولايات المتحدة

مادة نحاسية وظيفية مصنعة بالموجات الدقيقة

العنوان الرسمي للبراءة

بنية نانوية من نترات هيدروكسي النحاس/سيليكات الكالسيوم@نتريد الكربون بطور الغرافيت (Cu2(OH)3NO3/CaSiO3@g-C3N4)

العنوان الإنجليزي: Copper hydroxy nitrate/ calcium silicate @graphite-phase carbon nitride (Cu2(OH)3NO3/CaSiO3@g-C3N4) nanostructure

الاختراع

الاختراع

المشكلة

تتطلب المواد النانوية متعددة الأطوار مسارات تصنيع قابلة للتكرار تتحكم في تكامل الأطوار وشكل القضبان والأسلاك وانتشارها على الصفائح النانوية والمسامية المتوسطة من دون معالجة متعددة الخطوات وطويلة.

أهميتها

قد يجعل التحكم في الشكل وارتفاع مساحة السطح المركب مفيداً للفحص اللاحق في التحفيز أو الامتزاز أو الاستشعار أو التطبيقات الكهروكيميائية، مع ضرورة إثبات أداء كل تطبيق بصورة مستقلة.

النهج

تمزج العملية سيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون الغرافيتي وملح النحاس في الغليكول، ثم تستخدم تسخيناً بالموجات الدقيقة تحت ضغط لتكوين بنية Cu2(OH)3NO3/CaSiO3@g-C3N4 النانوية.

الجهات المستفيدة

تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي المواد النانوية ومختبرات التصنيع بالموجات الدقيقة ومطوري المحفزات ومصنعي المواد المسامية وموردي المواد الكيميائية المتخصصة.

القيمة المحتملة

تدمج الطريقة قضبان نترات هيدروكسي النحاس وسيليكات الكالسيوم مع صفائح نتريد الكربون، مع تحديد ظروف الموجات الدقيقة ونطاقات قابلة للقياس للشكل والمسامية.

الخلفية

الخلفية

يمكن للبنى النانوية متعددة الأطوار أن تكشف واجهات ومواقع سطحية غير متاحة في المساحيق السائبة، لكن خصائصها تعتمد بشدة على كيمياء السلائف والتاريخ الحراري والخلط والضغط والشكل. وقد يقصر التصنيع بمساعدة الموجات الدقيقة زمن التسخين ويعزز التنوي، بينما توفر صفائح نتريد الكربون حاملاً للبنى غير العضوية. ويتطلب الانتقال إلى ما بعد تحضير المادة ثبات تركيب الأطوار وتجانس الدفعات وسلامة السلائف واختبار انطلاق النحاس ومعايير أداء خاصة بالتطبيق. وتحدد البراءة أساساً مسار تصنيع وبنية فيزيائية لا عملية استخدام نهائي مثبتة.

نظرة تقنية

نظرة تقنية

تمزج المطالبة 1 بين CaSiO3 وg-C3N4 وملح نحاس في الغليكول ثم تعرض المزيج للموجات الدقيقة، بنسبة كتلية 0.5–1.5:0.5–1.5:0.5–1.5 للمكونات الثلاثة. وتحدد مطالبات أخرى تسخين اليوريا عند 550–650 درجة مئوية لمدة 30–60 دقيقة، والمعالجة بالموجات الدقيقة عند 160–200 درجة مئوية وضغط 4–6 بار لمدة 30–90 دقيقة. وتتميز المادة بقضبان 1–10 ميكرومتر وأسلاك بارزة 10–100 نانومتر ومسام 3–7 نانومتر ومساحة BET قدرها 140–160 م²/غ وحجم مسام 0.1–0.5 سم³/غ.

التطبيقات المحتملة

التطبيقات المحتملة

  1. أبحاث تصنيع المواد النانوية بالموجات الدقيقة.
  2. فحص حوامل المحفزات المسامية.
  3. دراسات تطوير المواد المازة.
  4. تقييم مواد كهروكيميائية ومواد استشعار.

المزايا المدعومة بالمعلومات

المزايا المدعومة بالمعلومات

  1. يحدد مسار تصنيع بالموجات الدقيقة تحت ضغط.
  2. يجمع القضبان والأسلاك النانوية والصفائح النانوية.
  3. يوفر مساحة BET مرتفعة مطالباً بها.
  4. يحدد نطاقات المسام المتوسطة وحجم المسام.
  5. يستخدم أملاحاً قابلة للاختيار للكالسيوم والسيليكات والنحاس.

مرحلة التطوير

مرحلة التطوير

وُصفت طريقة تصنيع ونطاقات مطالب بها للشكل والمسامية؛ ولم يثبت أداء خاص بتطبيق أو التسويق. ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.

الفرصة التجارية

الفرصة التجارية

يمكن ترخيص البنية النانوية كمادة منصة بعد اختيار تطبيق مستهدف. ويتطلب التقييم التجاري حل تناقضات الصيغ في المطالبات، وتأكيد نقاء الأطوار وتكرارية الدفعات، وتوسيع مفاعل الموجات الدقيقة، واقتصاديات الطاقة والضغط، وتداول السلائف، وترشح النحاس، والثبات وإعادة الاستخدام، ومقارنة الأداء في التطبيق المقصود كمحفز أو مادة مازة أو حساس أو قطب.

تصنيفات البراءة

تصنيفات البراءة

التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC

  • C01G3/08المركبات المحتوية على فلزات غير المشمولة بالفئتين الفرعيتين C01D أو C01F
  • B82Y40/00الاستخدامات أو التطبيقات المحددة للبنى النانوية؛ قياس البنى النانوية أو تحليلها؛ تصنيع البنى النانوية أو معالجتها

التصنيف التعاوني للبراءات CPC

  • C01G3/08المركبات المحتوية على فلزات غير المشمولة بالفئتين الفرعيتين C01D أو C01F
  • B82Y40/00الاستخدامات أو التطبيقات المحددة للبنى النانوية؛ قياس البنى النانوية أو تحليلها؛ تصنيع البنى النانوية أو معالجتها
  • C01P2002/01مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2002/72مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2002/90مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2004/04مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2004/16مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2004/45مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2004/80مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2006/12مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2006/14مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة
  • C01P2006/16مخطط فهرسة للجوانب البنيوية والفيزيائية للمركبات غير العضوية الصلبة

المخترعون

المخترعون

  • المخترع الأولبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
  • مخترعمحمد خيري عبد الفتاح عمران

الكلمات المفتاحية

الكلمات المفتاحية

  • نترات هيدروكسي النحاس
  • سيليكات الكالسيوم
  • نتريد الكربون الغرافيتي
  • التصنيع بالموجات الدقيقة
  • قضبان نانوية
  • أسلاك نانوية
  • مادة متوسطة المسام
  • مساحة سطح BET

وثيقة البراءة والرسومات

وثيقة البراءة والرسومات

رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.