پوشش¬هاي نانوكامپوزيتي پليمري ضد الكتريسيته ساكن با كاربرد هاي مختلف در مواردي كه مواد اشتعال زا وجود دارند و در صورت تجمع بار الكتريكي روي سطح خطر آتش سوزي ايجاد مي¬شود اهميت ويژه¬اي پيدا مي¬كنند. يكي از مشكلات عمده در ساخت چنين پوشش¬هايي اعمال دماي بالا جهت تشكيل فيلم مورد نظر است كه اين عمل موجب افزايش مصرف انرژي ¬شده و در مواردي كه حساسيت دمايي وجود دارد استفاده از آنها را محدود مي¬سازد. همچنين با توجه به پايين بودن انعطاف¬پذيري، امكان وجود حفره و ترك¬خوردگي در حين سرويس¬دهي وجود دارد. بنابراين جهت رفع چنين مشكلات در اين اختراع پوشش هاي نانوكامپوزيتي هيبريدي آلي- معدني به روش سل – ژل تهيه شد. بدين منظور از پيش¬ماده هاي آلكوكسيد سيلاني، در حضور كاتاليزور و يك عامل پخت آميني و همچنين براي جلوگيري از تجمع بار الكتريكي روي سطح از نانوذرات رساناي ITO استفاده شد. كه اين نانو ذرات علاوه بر داشتن خاصيت رسانايي، مقاومت شميايي و شفافيت مطلوبي را دارند. تهيه و مراحل ساخت اين پوشش¬ها و افزودن نانوذرات و فرايند پوشش¬دهي به شيوه¬هايي خاص و تحت شرايط آزمايشگاهي مشخص و معين انجام گرفت. نتايج نشان داد كه پوشش¬هاي هيبريدي حاصل به طور چشمگيري مي¬تواند باعث افزايش خواص فيزيكي و مكانيكي و همچنين باعث كاهش مقاومت الكتريكي سطحي شود. در اين اختراع براي رسيدن به مقدار بهينه و همچنين جهت دست¬يابي به خواص نوري و الكتريكي مطلوب پارامترهاي مختلفي از جمله درصد فاز معدني، دما، زمان، حلال، كاتاليزور و pH محلول سل و نسبت تركيب پيش¬ماده¬هاي آلكوكسيد سيلاني مورد بررسي قرار گرفت.

تركيبات هيبريدي آلي – معدني نانوساختار با داشتن فرمول عمومي R'-Si(OR)3 وSi(OR)3-R'-Si(OR)3 مي توانند با ايجاد پيوندهاي عرضي بين سطح فلز، شيشه يا پارچه با فيلم پليمري و متعاقب آن واكنش گروه عامل آلي R' با ماده پليمر فيلم باعث تقويت چسبندگي فيلم با سطح و افزايش مقاومت آن شوند. اين تركيبات به دليل داشتن ساختار آلي – معدني باعث توليد يك فيلم پايدار، انعطاف پذير و چگال مي شوند. داشتن خواص ويژه و مناسب از جمله ويژگيهاي بسيار مهم براي پوششهاي عامل دار يا نانوكامپوزيتها مي باشد. يكي از اين خواص ويژه، خاصيت ضد الكتريسيته ساكن و استفاده از اين پوشش¬ها به عنوان پوشش آنتي استاتيك و شفاف نوري مي¬باشد. عموما براي توليد پوشش¬هاي فوق افزايش دما و مصرف بالاي انرژي وجود دارد كه يكي از مشكلات موجود مي¬باشد. پوشش¬هاي ديگري هم توليد شدند كه ضمن داشتن خواص رسانايي خوب، از چسبندگي مناسب با زير لايه و يا شفافيت مطلوب برخوردار. در اين اختراع پوشش نانوكامپوزيتي هيبريدي آلي- معدني با پيش¬ماده¬هاي آلكوكسي سيلاني ساخته شد و جهت ايجاد خاصيت رسانايي از تركيبات قطبي آميني مختلف استفاده گرديد. تهيه و مراحل ساخت اين پوشش¬ها، افزودن تركيبات قطبي و فرايند پوشش¬دهي به شيوه¬هايي خاص و تحت شرايط آزمايشگاهي مشخص و معين انجام گرفت. از فرايند سل- ژل بدليل ويژگي-هاي فراوان از جمله دماي فرآيند بسيار پايين، تهيه محصولاتي با خلوص بالا، سنتز تركيبات يكنواخت به صورت اكسيدهاي كامپوزيت¬ها، واكنش پذيري شيميايي بالا و كنترل آسان پارامترهاي موثر استفاده شد. نتايج نشان داد كه پوشش¬هاي هيبريدي حاصل به طور چشمگيري مي¬تواند باعث افزايش خواص فيزيكي و مكانيكي و همچنين باعث كاهش مقاومت الكتريكي سطحي شود. در اين اختراع براي رسيدن به مقدار بهينه و همچنين جهت دست¬يابي به خواص نوري و الكتريكي مطلوب پارامترهاي مختلفي از جمله درصد فاز معدني، دما، زمان، حلال، كاتاليزور و pH محلول سل و نسبت تركيب پيش¬ماده¬هاي آلكوكسيد سيلاني مورد بررسي قرار گرفت.

با رسيدن به ابعاد و محدوده نانو، تغيير چشمگيري در بسياري از خواص مشاهده مي¬شود كه اين بدليل بيشتر بودن نسبت سطح به حجم نانوذرات در مقايسه با ذرات درشت¬تر مي¬باشد. نانوذرات ITO يكي از اين مواد است كه به دليل برخورداري از چسبندگي خوب روي انواع زيرلايه¬ها و همچنين مقاومت الكتريكي نسبتا كم و پايداري شيميايي مطلوب كاربرد هاي فراواني را در زمينه¬هاي مختلف فراهم ساخته است. از جمله كاربردهاي آن مي¬توان به صنعت اپتوالكترونيك، حسگرهاي گاز، در ساخت پنجره هاي الكتروكروميك، الكترودهاي شفاف، سنسورهاي گاز و پوشش هاي ضد بازتابش و ضد الكتريسيته بر روي پنجره ها و ورقه ها اشاره كرد. اين نانوذرات داراي شبكه معدني بسيار سخت وفشرده هستند و استفاده از آن به دليل ضعيف بودن برهمكنش با ماتريس پليمري در بسياري از سيستم¬ها مشكل است و به همين دليل با تجمع و كلوخه شدن ذرات و در نتيجه توزيع و پخش نامطلوب و كاهش كارايي و خواص كل سيستم همراه است. يكي از روش¬هايي كه براي بهبود بر همكنش بين نانوذرات ITO و ماتريس پليمري بكار مي¬رود، اصلاح شيميايي سطح نانوذرات مي¬باشد كه همزمان مي¬تواند اثر كاهش برهمكنش فيلر- فيلر را به همراه داشته باشد. در اين اختراع، از تركيبات آلكوكسي سيلان جهت اصلاح سطح نانوذرات ITO استفاده شد. نانوذرات حاصل تحت آزمون هاي مختلف قرار گرفتند تا اثر عوامل فعال سطح، توزيع اندازه ذرات، پايداري تعليق نانوذرات، بررسي شود. براي رسيدن به فرمولاسيون بهينه، پارامترهاي مختلف از جمله دما، نوع حلال، زمان اختلاط، نوع و مقدار كاتاليزور و pH محلول و نسبت پيش¬ماده¬هاي آلكوكسي سيلان به نانوذرات بررسي شد.

اختراع مورد بحث بر ساخت غشاي پليمري بر پايه پلي تترافلورواتيلن براي كاربردهاي ميكروفيلتراسيون و هدايت بافت استخواني در كاربرد مهندسي بافت و پزشكي متمركز است. ساخت غشاي بر پايه¬ي پلي ¬–ترافلورواتيلن بصورت تجاري توسط روش كشش مكانيكي تحت حرارت صورت مي گيرد. به صورت مختصر ابتدا پودر پلي تترافلوروايتلن به همراه نرم كننده مورد نظر مخلوط مي شود، سپس تحت فشار تبديل به شمش شده و پس از آن اكسترود مي¬شود. در نهايت محصول اكسترود شده تحت غلطك كاري در دما قرار گرفته و نرم كننده¬ي آن تبخير مي¬گردد. پس از حذف نرم كننده فيلم تحت كشش حرارتي قرار مي¬گيرد تا تبديل به غشا و محصول نهايي شود. اصلاح حرارتي نهايي ممكن براي پايداري ابعادي استفاده شود. استفاده از نرم كننده¬ براي سهولت فرايند اكستروژن ابتدايي است. در صورتيكه اين نرم كننده، در ساختار نگه داشته شود، مي تواند ويژگيهاي ساختاري غشاي مورد استفاده در هدايت گر بافت استخوان را تحت تاثير قرار دهد و براي اين كاربرد مناسبتر سازد. بنابراين نرم كننده¬هاي با نقطه جوش و تخريب بالاتر از تمام دماهاي فرايند در اين اختراع مورد استفاده قرار گرفت. در نهايت براي بررسي كاربرد هدف، آزمون بررسي اندازه حفرات، شار عبوري آب و تخلخل نيز صورت گرفت.

اين اختراع در زمينه شيمي دارويي (افزايش حلاليت روغن دارچين در محيط آبي) است. روغن دارچين با دارابودن خاصيت آنتي‌اكسيداني، ضدميكروبي، ضدالتهابي و ضدتوموري درماني براي سرطان كلوركتال، ملانوما و لنفوم است و از سلول ها مراقبت ميكند، اما به دليل حلاليت پايين در محيط آبي بدن، كارآيي اين تركيب به حدي پايين است كه استفاده از اين تركيب را در كاربردهاي دارويي محدود مي كند. براي غلبه بر اين نقاط ضعف و افزايش قابليت زيستي، تقويت كارايي آنها در طول فرآيند و رهاسازي كنترل شده در دستگاه گوارش، از روش هاي مختلفي از جمله كپسولي كردن استفاده مي شود. تشكيل كمپلكس درهم جاي كوركومين با پلي ساكاريدها به ويژه سيكلودكسترين ها، نه تنها باعث افزايش انحلال پذيري روغن دارچين در محيط آبي افزايش مي دهد شده، بلكه كارايي اين تركيب را در كاربردهاي دارويي در بدن افزايش مي دهد. در اين تحقيق،كمپلكس درهم جاي بين روغن دارچين و سيكلودكسترين ها (α-CD,β-CD) تشكيل و ساختار نانوكپسول هاي حاصل با آزمون‏هاي مختلف مورد بررسي قرار مي گيرد. پس از بررسي ساختاري كمپلكس، ميزان افزايش حلاليت روغن دارچين در محيط آبي و رهايش كنترل شده روغن دارچين از نانوكپسول ساخته شده در شرايط شبيه سازي شده با شرايط معده در شرايط دمايي مورد نظر با تست UV مورد بررسي قرار گرفت.

اين اختراع در زمينه كاتاليزور و بستر كاتاليزورهاي مورد استفاده در صنايع مختلف از جمله صنايع نفت و پتروشيمي است. آلومينا به دليل قيمت ارزان، پايداري مناسب، وجود مواضع اسيدي و بازي، داشتن محدوده وسيعي از مساحت سطح و تخلخل يكي از متداول ترين بسترهاي مورد استفاده در اين صنايع است. بستر مورد نظر بايد به منظور استفاده در راكتور شكل دهي شود. تهيه خميري با تركيب درصد مناسب و قابل اكسترود شدن حائز اهميت است. نمونه اكسترود شده از نظر تخلخل، استحكام و نيز عدم تغيير شكل در هنگام فرايند تلقيح از ويژگي هاي بسيار مهم يك بستر كاتاليزوري است. براي اين كه بستر در زمان تلقيح شكل خود را حفظ كند لازم است نمونه را در حضور محلول آمونيياكي تهيه شود اما در اختراع حاضر در غياب آمونياك نيز خمير تهيه و اكسترود شده و نمونه اكسترود شده شكل خود را در هنگام تلقيح حفظ مي كند. از طرف ديگر با استفاده از بوهميت تجاري نمونه ها داراي تخلخل و استحكام مناسب براي استفاده به عنوان بستر كاتاليزور هستند. در نمونه هاي ديگر براي رسيدن به بوهميت با تخلخل مناسب از تركيبات آلكوكسيد آلومينيوم استفاده شده است. آلوميناي اكسترود شده با فلزات كبالت و موليبدن تلقيح شده و به عنوان كاتاليزور فرايند گوگردزدايي هيدروژني مورد استفاده قرار گرفت. بنابراين با توجه به نفت خيزي كشور ايران و واردات بسيار زياد كاتاليزور مي توان با تهيه اين كاتاليزورها سالانه صرفه جويي بسيار زياد ارزي نمود.

تهيه پوششهاي نانوكامپوزيت هيبريدي فوتوكاتاليست بانانو ذرات هسته ـ پوسته Tio2-Sio2 به روش سل ـ ژل

تهيه پوشش هاي نانو كامپوزيتي شفاف آبدوست بر روي بسترهاي شيشه اي و پليمري با آمينو اتيل آمينو پروپيل تري متوكسي سيلان