خلاصه: اين اختراع به بازيافت نخاله‌هاي ساختماني و تبديل اين مواد به پيش ماده‌هاي سيليكاتي جهت تهيه‌ي سيليكا آئروژل اختصاص يافته است. سيليكا آئروژل مورد نظر به روش ساده و ارزان قيمت سل ژل و سپس خشك كردن در فشار محيط توليد مي‌گردد. يكي از مشكلات اصلي شهرها، انباشت نخاله‌هاي حاصل از تخريب ساختمان‌هاي قديمي مي‌باشد. انباشت اين نخاله‌ها براي محيط زيست محل نگه‌داري آنها خسارات بسياري به همراه خواهد داشت. از سويي ديگر يكي از مشكلات اصلي توليد سيليكا آئروژل‌ها مسئله هزينه بالاي توليد اين مواد مي‌باشد. استخراج سيليكا به صورت سديم سيليكات از نخاله‌هاي ساختماني و سپس تهيه سيليكا آئروژل از آن مي‌تواند راه حل مناسبي براي اين مشكلات باشد. سيليكا آئروژل حاصل با مساحت سطح بالا، چگالي كم و تخلخل بالاي خود در جذب آلاينده‌ها در محيط‌هاي آبي (براي نمونه، رنگدانه متيلن بلو تا 96 درصد) عملكرد خوبي از خود نشان مي‌دهد.

در اين اختراع، نانوساختارهاي منحصر به فردي از كادميم اكسيد،CdO، از طريق يك مرحله كلسيناسيون ماكرومولكوهاي آلي براي اولين بار به دست آمدند. اين ماكرومولكول ها بر پايه ليگاند آلي آديپيك تحت شرايط سولوترمال تهيه شدند. سه مرحله متفاوت از شرايط ساده سولوترمال با تغيير دما و زمان واكنش اجرا و در هر مرحله ماكرومولكولهايي با ساختارهاي متفاوت شامل [Cd2(C6H8O4)](NO3)2(CH3OH) (A)، [Cd72(C6H8O4)36](NO3)2 (B) و [Cd57(C6H8O4)56 (C6H9O4)2] (C) ساخته شدند. با كلسيناسيون اين سوپر مولكول هاي سنتز شده در دماي 400 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت نانوساختار بلوك مانند، نانوذرات و نانوصفحات متخلخل به دست آمدند. ساختارهاي فوق با تكنيك هاي FT-IR، CHN، TGA- DTA ، الگوهاي XRD و تصاوير SEM شناسايي و تاييد شدند. نانوصفحات سنتز شده با تخلخل بالا براي بررسي جذب سطحي كونگورد ، يك رنگ سمي و سرطان زا، به عنوان مدل آلاينده هاي آب در دماي محيط و بدون حضور نور مورد استفاده قرار گرفت. آزمايشهاي انجام شده ظرفيت جذب سطحي (qmax) بسيار عالي به ميزان mg g-1 500 براي جذب سطحي كونگورد در غلظت هاي بالااز محيط آبي را نشان داد. اين نتايج توانايي بالاي اين تركيب با اين ساختار را براي حذف آلاينده هاي رنگي از محيط آبي را نشان مي دهند.

در اين اختراع نيمه هادي نقره اينديوم سولفيد به منظور جذب موثر نور در ناحيه ي مرئي در سلول خورشيدي با استفاده از روش مايكروويو تهيه شد. اين روش داراي مزايايي نظير زمان كوتاه واكنش، بازده ي بالا، بهبود خلوص محصول، اندازه ي كوچك ذرات محصول و توزيع اندازه ي باريك را دارا مي باشد. به علاوه، مزيت ديگر اين روش، اين است كه بر خلاف روش هاي مرسوم نظير سولووترمال هيچ حلال زايدي (باقي مانده) توليد نمي شود كه اين مزايا اين روش را به روشي سبز مبدل ساخته است. فيلم نازك نانو ذرات نقره اينديوم سولفيد با استفاده از روش screen-printing تهيه شد واز آن به عنوان لايه ي جذبي در سلول خورشيدي استفاده گرديد. از ديگر كاربرد هاي اختراع مذكور مي توان به استفاده به عنوان فوتوكاتاليزور در تخريب انواع آلاينده هاي آلي و رنگ هاي توليد شده در پساب هاي كارخانه ها, بيمارستان ها, صنايع شيميايي و آب هاي آشاميدني و حذف و جذب فلزات سنگين مضر در آب ها اشاره نمود.

در اين اختراع روشهاي نوين هيدرونرمال و آسياب گونه براي تهيه نانوساختارهاي ويژه اي از كادميم اكسيد با مورفولوژي هاي لوزي (rhombus) و گل كلمي شكل (cauliflowers) ارائه مي شوند. اين روشها ساده و اقتصادي مي باشند. نانوساختارهاي ذكر شده با استفاده از نمك ارزان و قابل دسترس تهيه شدند. محصولات مذكور به عنوان جاذب و فوتوكاتاليست جهت حذف گستره اي از رنگهاي سرطانزاي كونگورد، مالاكيت سبز، كريستال ويولت از محلول هاي آبي و پساب هاي صنعتي به دو روش جذب سطحي و فوتوكاتاليست به كار گرفته شدند. مطالعه منحني ايزترم و طيف هاي UV-vis ظرفيت جذب سطحي (3/588 ميلي گرم رنگدانه بر جاذب) و راندمان بالاي تخريب (نزديك به 100 درصد) در حذف اين آلاينده هاي رنگي را در غلظت هاي بالاي محلول رنگي نشان دادند. در واقع، روش هاي به كار برده شده در سنتز اين ساختارها به دليل عدم استفاده از حلال هاي شيميايي، استفاده از روش حالت جامد و بدون حلال و نيز استفاده از ساختارهاي سنتز شده در رنگ زدايي با درصد بالا در حوزه شيمي سبز قرار مي گيرند كه از اهميت بسزاي اقتصادي برخوردار مي باشد.

فريتهاي نانوكامپوزيت بااستوكيومتري خاص وكاربردآنها درجذب امواج مايكروويو