US 12630446 B1براءة اختراع ممنوحةالولايات المتحدة

مركب كوبالت نانوي لإزالة الأصباغ

العنوان الرسمي للبراءة

مركب نانوي من أكسيد الكوبالت/سيليكات الكالسيوم@نتريد الكربون الغرافيتي (CoO/CaSiO3@g-C3N4) كمادة مازة فعالة

العنوان الإنجليزي: Cobalt oxide/calcium silicate@graphitic carbon nitride (CoO/CaSi03@g-C3N4) nanocomposite as an effective adsorbent

الاختراع

الاختراع

المشكلة

قد تستمر الملوثات الصناعية في المياه، بينما قد توفر الممتزات التقليدية وg-C3N4 غير المعدل مساحة سطحية أو سعة امتزاز أو استرجاعاً عملياً بصورة محدودة.

أهميتها

يمكن لمركب نانوي قابل للاسترجاع بالترشيح أن يدعم أبحاث امتزاز الأصباغ ومياه الصرف، لكن انتقائية الملوثات ورشح الكوبالت واحتجاز الجسيمات والتجديد ومناولة الوسط المستهلك والأداء الهيدروليكي والسلوك في الصرف الحقيقي تتطلب تحققاً مستقلاً.

النهج

تمزج الطريقة المياه الملوثة مع CoO/CaSiO3@g-C3N4، وتمتز الملوثات على المركب، ثم تزيل المادة المحملة بالترشيح.

الجهات المستفيدة

تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي معالجة المياه، والصناعات كثيفة الأصباغ، ومصنعي الممتزات، والمختبرات البيئية، ومطوري أوساط الترشيح، وفرق المواد التي تدرس مركبات g-C3N4.

القيمة المحتملة

يجمع الإفصاح ممتزاً مسامياً من ثلاثة أطوار وسعة معلنة للفوشين القاعدي وأبعاداً محددة للجسيمات والمسام وخطوة ترشيح صريحة بعد الامتزاز.

الخلفية

الخلفية

يمكن للأنشطة الصناعية مثل الطلاء الكهربائي والتعدين والمنسوجات وتصنيع البطاريات إطلاق أيونات فلزية سامة وملوثات أخرى إلى المياه. ويعد الامتزاز جذاباً لبساطته التشغيلية المحتملة وفعاليته عند التراكيز المنخفضة. ويوفر نتريد الكربون الغرافيتي ثباتاً كيميائياً وحرارياً ونشاطاً تحت الضوء المرئي وسهولة في التصنيع، لكن مساحته السطحية المنخفضة نسبياً قد تحد الامتزاز. ويطرح ترسيب جسيمات أكسيد فلزي على صفائح g-C3N4 النانوية مساراً لتعديل خصائص السطح والمسام مع إبقاء المادة جسيمية قابلة للإزالة بالترشيح.

نظرة تقنية

نظرة تقنية

تمزج المطالبة 1 المياه الملوثة مع مركب CoO/CaSiO3@g-C3N4 وترشح المادة بعد الامتزاز. وتوزع جسيمات CoO وCaSiO3 السداسية على صفائح g-C3N4 النانوية بمتوسط قطر من 340 إلى 440 نانومتر. وللمركب سعة امتزاز معلنة للفوشين القاعدي لا تقل عن 20 ملغ/غ، وتوزيع مسام أحادي بمتوسط قطر من 10 إلى 30 نانومتر، ونسبة أطوار CoO:CaSiO3:g-C3N4 تبلغ 1-2:1-2:2-6. وتوفر المطالبات التابعة قيماً أضيق للسعة والحجم والمسامية.

التطبيقات المحتملة

التطبيقات المحتملة

  1. امتزاز محتمل للفوشين القاعدي من المياه.
  2. فحص مياه الصرف الصناعية المحتوية على أصباغ.
  3. تطوير ممتزات جسيمية قابلة للاسترجاع بالترشيح.
  4. بحث ممتزات أكسيد الكوبالت وسيليكات الكالسيوم ونتريد الكربون.

المزايا المدعومة بالمعلومات

المزايا المدعومة بالمعلومات

  1. يجمع جسيمات CoO وCaSiO3 مع مصفوفة صفائح g-C3N4 النانوية.
  2. يحدد سعة الفوشين القاعدي وحجم الجسيمات وأبعاد المسام.
  3. يتضمن الترشيح عملية لاسترجاع المادة.
  4. يوفر نطاقات تابعة متعددة لمقارنة الامتزاز والمسامية.

مرحلة التطوير

مرحلة التطوير

يذكر منشور البراءة خصائص المادة وسعات امتزاز الفوشين القاعدي؛ لم يثبت التسويق، ولم يتم التحقق بشكل مستقل من الأداء المبلغ عنه أو من مرحلة التطوير.

الفرصة التجارية

الفرصة التجارية

يمكن أن تدعم المادة تطوير ممتز متخصص للأصباغ أو وسط معالجة. وينبغي للتقييم التجاري التحقق من السعة والحركية في الصرف المختلط والانتقائية وفقد الضغط وكفاءة الترشيح ورشح الكوبالت والجسيمات ودورات التجديد والتخلص من الممتز المستهلك وتكرار التصنيع وأداء دورة الحياة مقارنة بالممتزات القائمة.

تصنيفات البراءة

تصنيفات البراءة

التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC

  • C02F1/28معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
  • B01J20/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة

التصنيف التعاوني للبراءات CPC

  • B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • C02F1/288معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
  • B01J20/0225العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J20/28083العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J21/16العمليات 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
  • B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • B01J35/77العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
  • C02F1/281معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
  • B82Y30/00الاستخدامات أو التطبيقات المحددة للبنى النانوية؛ قياس البنى النانوية أو تحليلها؛ تصنيع البنى النانوية أو معالجتها
  • C02F2101/30معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة
  • C02F2305/08معالجة المياه أو مياه الصرف أو مياه المجاري أو الحمأة

المخترعون

المخترعون

  • المخترع الأولمحمد خيري عبد الفتاح عمران
  • مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير

الكلمات المفتاحية

الكلمات المفتاحية

  • الامتزاز
  • الفوشين القاعدي
  • CoO
  • CaSiO3
  • g-C3N4
  • تنقية المياه
  • مركب نانوي
  • الترشيح

وثيقة البراءة والرسومات

وثيقة البراءة والرسومات

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