لیست اختراعات با مالکیت
روجيار اكبري سنه
4 عدد
زئوليت ها از جمله موادي هستند كه به دليل خصوصيات جذب سطحي و تعويض يوني در حذف فلزات سنگين از پساب ها مورد استفاده قرار مي گيرند. از طرفي با توجه به اينكه رس هايي مانند بنتونيت و كائولن خصوصياتي مشابه زئوليت ها دارند، در اين اختراع از زئوليت كلينوپتيلوليت به عنوان ماده اصلي در تركيب با بنتونيت و كائولن به عنوان بايندرهاي غيرآلي و كربوكسي متيل سلولز به عنوان بايندر آلي به منظور شكل دهي زئوليت و ساخت جاذب و با هدف حذف فلز سنگين سرب استفاده شد و ده تركيب متفاوت از اين سه ماده توسط روش طراحي آزمايش انتخاب شده و براي اولين بار در جهان از طريق فرآيند اكستروژن به صورت حلقه هاي راشينگ به عنوان جاذب و شكل دهي شدند. نمونه هاي شكل داده شده در دو دماي 600 و ٧٠٠ درجه سانتيگراد كلسينه شدند. اثر تركيب جاذب هاي كلسينه شده در هر دو دما بر ميزان جذب سرب، مقاومت فشاري و مدول وبل مورد ارزيابي قرار گرفتند و نتايج به دست آمده نشان داد كه آكنه حاوي 66.67 درصد زئوليت، 29.17 درصد بنتونيت و 4.16 درصد كائولن، كلسينه شده در دماي 600 درجه سانتيگراد با مقاومت مكانيكي خام 2240 كيلوپاسكال و ميزان جذب سرب 91.3 درصد، مقاومت فشاري 11.1 مگاپاسكال و مدول وبل 20.6 به عنوان جاذب بهينه انتخاب شد.
در اين اختراع، براي اولين بار با استفاده از روش الكتروسانتريفوژريسي و بصورت تك مرحله اي دسته نانوالياف فتوكاتاليستي روي اكسيد آلايش يافته با نانوذرات معدني بنتونيت جهت استفاده در تصفيه پساب آلي طراحي و ساخته شد. سهولت و هزينه ساخت پايين، قابليت توليد انبوه، انعطاف پذيري در تركيب درصد، تكامل و خلوص بالاي كريستالي، ساختار يك بعدي و منسجم بهصورت نانوالياف با يكنواختي و هم ترازيي بالا، توزيع بسيار مناسب و برهمكنش قوي عناصر سازنده در ساختار، خواص نوري مشابه روي اكسيد، طول عمر بالاي حاملان بار، عدم تمايل به انباشتگي در پساب و نيز بازيابي كامل، آسان و كم هزينه از پساب تصفيه شده از مشخصه هاي برجسته نانوالياف كامپوزيتي مورد ادعا مي باشند. اثر همافزايي ساختار يكبعدي نانوالياف كامپوزيتي و حضور نانوذرات بنتونيت به دلايلي چون افزايش جذب مولكولي، ميزان بازتركيب بسيار پايين حاملهاي بار، ساختار متخلخل، عدم انباشتگي در محلول و نيز قابليت جداسازي بالاي نانوالياف سبب فعاليت فتوكاتاليستي بالا و پايدار در طول چرخه هاي متوالي در فرآيند تصفيه پساب خواهد شد. اين قابليت هاي منحصر به فرد در كنار شرايط عملياتي سهل الوصول و اقتصادي، كاربري آسان و بدون محدوديت و نيز بازدهي مناسب (بيش از 70%) در فرآيند تصفيه پساب هاي آلي مختلف (كشاورزي، رنگي و دارويي)، ساخت و كاربرد اختراع حاضر در مقياس صنعتي را توجيه مينمايند.
در اين اختراع، براي اولينبار با استفاده از تركيب خاكستر پوست موز و فريت روي-نيكل (نسبت وزني 4 به 1) به روش احتراقي-توزيع حالت جامد كاتاليستي كارآمد با قابليت جداسازي مغناطيسي و توانايي بالا در تبديل روغن پسماند به بيوديزل توليد شد. توزيع همگن سايتهاي فعال پتاسيم، يكنواختي مورفولوژي و اندازه نانوذرات سطحي (nm 30-10)، سطح ويژه بالا (m2/g 67/12) و ساختار متخلخل با اندازه حفراتي عمدتاً در محدوده nm20-5 و ميانگين nm 89/18، مقاوم در برابر وجود آب و اسيد چرب در منبع روغن، امكان جداسازي با يك آهنرباي كوچك (مغناطيس اشباع emu/g 96/13)، توانايي كاتاليز واكنش ترانساستريفيكاسيون در شرايط ملايم، حفظ عملكرد كاتاليستي پس از چندين بار استفاده، ارزانقيمت بودن و توليد بيوديزلي مطابق با استانداردهاي جهاني از ويژگيهاي بارز كاتاليست سنتزي مورد ادعا است. كاتاليست توليد شده توانست روغن پسماند را در مدتزمان 3 ساعت تحت شرايط آزمايشي دماي 65 درجه سانتيگراد، نسبت مولي متانول به روغن 1:12 و مقدار كاتاليست 6 درصد وزني با بازدهي ٪97 به بيوديزل تبديل كند. همچنين، كاتاليست مورد ادعا توانست پس از سه بار استفاده و بازيابي مجدد در چرخه چهارم بازده بيوديزل توليدي بالاي 80٪ داشته باشد. اين كاتاليست امكان توليد بيوديزل ارزانقيمت باكيفيت بالا را ميسر ميسازد
اگرچه بكارگيري فتوكامپوزيت TiO2-BiOBr برخي از مشكلات فتوكاتاليست تيتانيا را برطرف ميكند، اما همچنان با چالش¬هاي هزينه بالاي توليد، بازيابي دشوار، ظرفيت جذب پايين و نيز طول عمر كوتاه حاملان بار مواجه ميباشد. در اختراع حاضر با تشكيل wt.% 40 فتوكامپوزيت TiO2-BiOBr (با نسبت وزني 3 به 1) در خميره كلينوپتيلوليت با استفاده از روش سونوشيميايي-رسوبي درجا اين مشكلات حتي الامكان برطرف و فتوكاتاليستي كارآمد در تصفيه پساب كشاورزي و توليد همزمان هيدروژن طراحي و ساخته شد. توزيع يكنواخت و همگن نيمه¬رساناها، برهمكنش قوي بستر زئوليتي-فتوكامپوزيت، مورفولوژي يكنواخت و مساحت سطح مناسب (m2/g 98/22)، ساختاري متخلخل با اندازه حفراتي در محدوده nm 2-10، امكان جداسازي آسان از پساب، ظرفيت جذب بالاي نور و آلاينده، جدايش مؤثر حاملان بار، ارزان قيمت بودن و سنتز ساده و سريع از جمله ويژگيهاي شاخص فتوكاتاليست مورد ادعا است. اين فتوكاتاليست توانست بهصورت همزمان مقدار µmol.g-1.h-1 2853 گاز هيدروژن توليد و 81% از آلاينده بنتازون را تحت تابش نور شبيه ساز خورشيد بدون استفاده از عامل قرباني حذف نمايد. فتوكاتاليست مورد ادعا به دليل سهولت در بازيابي از پساب، عدم شستشو و جدايش نيمه رساناها از ساختار فتوكاتاليست و نيز عدم خوردگي نوري از قابليت استفاده مجدد مطلوبي برخوردار است.
موارد یافت شده: 4