هدف اصلي اين كار بررسي امكان شبكه‌اي كردن نوري نانو الياف پلي وينيل الكل تركيب‌ شده با اسيدسيتريك به ‌عنوان عامل شبكه‌اي كننده و نانو كاتاليست نوري دي‌اكسيد تيتانيوم در غياب باندهاي حساس به نور است. لذا دستگاه الكتروريسي به ‌منظور امكان تابش پرتو‌ي فرابنفش روي نانو الياف در حين فرآيند الكتروريسي اصلاح شد. نتايج نشان مي‌دهد كه نانو ذرات دي‌اكسيد تيتانيوم تهيه‌ شده به روش هيدروترمال، به‌طور موفقيت‌آميزي به‌ عنوان يك كاتاليست نوري پرتو فرابنفش را جذب كرده و در نتيجه اين انرژي را صرف شبكه‌اي كردن نانو الياف پلي وينيل الكل در حين تشكيل در فرآيند الكتروريسي كردند. غشاهاي نانو فيبر تهيه‌ شده به كمك آزمونهاي FTIR،SEM ، زاويه‌ تماس، تورم و كشش مشخصه يابي شدند. غشاهاي شبكه‌اي شده‌ PVA/TiO2 در برابر حل شدن در آب مقاوم شده و خواص مكانيكي خوبي نشان دادند. مقاومت در برابر گرفتگي و ميزان جداسازي غشاها توسط آزمون ميكروفيلتراسيون آب و آب- روغن مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه حضور نانو ذرات دي‌اكسيد تيتانيوم در غشاها باعث افزايش آب‌دوستي، افزايش عبور پذيري و كاهش گرفتگي غشاها شده است.

فرآيند كلر- آلكالي غشايي با دو روش معمولي و پيشرفته در يك سل الكتروليز كه مجهز به آند، كاتد و غشاء تبادل يون، در اينجا فلميون، است، صورت مي پذيرد. در فرآيند معمولي با احياء الكتروشيميايي آب در سمت كاتد محصولات كاستيك و گاز هيدروژن توليد و با الكتروليز محلول اشباع كلريدسديم در سمت آند، محصول گاز كلر توليد مي گردد. در فرآيند كلر- آلكالي پيشرفته، با احياء الكتروشيميايي اكسيژن در سمت كاتد، كاستيك بعنوان يكي از محصولات اصلي، از سل الكتروليز خارج مي گردد. واكنشي كه در سمت آند اتفاق مي افتد، در هر دو روش يكسان است. با انجام تست عملكرد در دستگاه الكتروليز در اين اختراع، الكتروكاتاليست پلاتين به منظور احياي اكسيژن انتخاب شده است. كاتد ساخته شده با الكتروكاتاليست پلاتين، در بهترين شرايط، در شدت جريان A/Cm23/5 ، ميزان V 33/2 ولتاژ دو سر سل را نشان داد كه اين مقدار حدود يك واحد نسبت به ولتاژ دو سر سل در كلر- آلكالي متداول كمتر مي باشد.

باتوجه به اينكه امروزه الكترودهاي مصرفي در صنعت فرآيند كلر-آلكالي بصورت شبكه اي ساخته و مورد استفاده قرار مي گيرند، در اين اختراع، با طراحي و ساخت سلي كه اين نوع الكترودها در آن نصب گردد، مي توان انواع پوشش هاي كاتاليستي كه بر روي سطح آند و كاتد اعمال مي شود را در فرآيند الكتروليز ارزيابي نمود. در اين اختراع، سل الكتروليز غشايي با ساختار جديد متشكل از آند، كاتد و صفحات توزيع جريان مي باشد، طراحي شده، در دستگاه الكتروليز غشايي با اعمال شرايط صنعت از قبيل دما، دانسيته جريان و PH، عملكرد آند و كاتد شبكه اي و صفحه اي با يكديگر مقايسه گرديد. آندها و كاتدهاي مصرفي در صنعت كلر-آلكالي، داراي پوشش كاتاليستي بر روي سطوح شان مي باشند و با تغيير اين پوشش كاتاليستي مي توان عملكرد آند و كاتد در فرآيند كلر- آلكالي را به لحاظ بازده توليد محصولات كلر و كاستيك مورد ارزيابي قرار داد.

با توجه به پيشرفت تكنولوژي غشاء در 30 سال گذشته , فرآيندهاي مرتبط با غشاء رشـد چـشمگيري داشته اند . يكي از اين موارد فرآيند كلر آلكالي جهت توليد كلر و سود سوزآور مي باشد . پيشرفت تكنولوژي غشاء و تاثير آن بر روي فرآيند كلر آلكالي از ديدگاه انـرژي قابل بررسي مي باشد . ميـزان مـصرف انـرژي در فرآيندهاي ديافراگمي و غشائي كاهش چشمگيري يافته اسـت و هـم اكنـون هـم ايـن رونـد ادامـه دارد. در اين اختراع بيشتر به فرآيند توليد كلر توسط سل غشائي و همچنين پارامترهاي موثر بر عملكرد سل غشائي پرداخته مي شود .تكنولوژي سلهاي غــشائي باعث كــاهش ميــزان مــصرف انــرژي از KWh/ton NaOH) 2100 در سال 2005به KWh/ton NaOH) 1400 در سال 2010 شده است. براي اولين‌بار در كشور، كارشناسان مركز پيشرو غشاء و فرآيندهاي غشايي شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي (مركز تهران) در تيم پژوهشي فرآيندهاي الكتروشيميايي، اقدام به طراحي، ساخت، راه‌اندازي و تدوين دانش‌فني كلر- آلكالي پيشرفته در سامانه چندمنظوره الكتروليز غشايي در مقياس پيشتاز كوچك نموند. اين سامانه به‌گونه‌اي طراحي و اجرا شده است كه از نظر فني، ايمني، تعمير و نگهداري و نيز كارآيي از بازدهي بالايي برخوردار مي‌باشد. لازم به‌ذكر است كه سامانه مذكور قادر به تغيير نوع فرآيند جهت انجام فرآيندهاي مختلف الكتروشيميايي و توليد محصولات جديد نيز مي باشد. فرآيند مذكور با تزريق گاز اكسيژن به كاتد حاوي الكتروكاتاليست و احياي هم‌زمان آن روي سطح كاتد، مصرف برق كه يكي از مهمترين مسائل مرتبط با واحدهاي غشايي كلرآلكالي غشايي است را تا 30 درصد كاهش مي‌دهد. همچنين كاستيك توليدي از اين فناوري در مقايسه با فناوري كلرآلكالي غشايي سنتي، داراي غلظت بالاتر و از نظر اقتصادي سود‌آوري بالاتري داراست. ايمني كامل، سرعت، قدرت و كارائي بالا، قابليت تغيير پارامترهاي عملياتي سامانه، هزينه­هاي پائين، امكان ساخت و تهيه كليه لوازم آن در داخل كشور و امكان پياده‌سازي طرح با اندك تغييرات در واحدهاي فعلي كلر آلكالي موجود در كشور، از مهمترين ويژگي هاي اين سامانه بومي جديد مي باشد. اجراي نتايج اين پروژه در واحدهاي فعلي كلر آلكالي يا واحدهاي جديد، منجر به به‌كارگيري بهينه منابع آب نمك به‌عنوان خوراك اوليه و صرف حداقل انرژي مصرفي نسبت به روش كلر آلكالي رايج، خواهد شد و در بخش كاهش هزينه ها و ذخيره مصرف برق كه از مهمترين دغدغه‌هاي صنعت كلرآلكالي است موثر واقع شود. الكتروليز غشايي آب نمك در واحدهاي كلرآلكالي به دو روش متداول و پيشرفته انجام پذير است. با انجام واكنش الكتروشيميايي و انتقال همزمان يون از غشاء انتخاب پذير، محصولات توليدي در هر دو فرآيند مذكور، گاز كلر و قليا (در اينجا كاستيك سودا) توليد مي شود. پايين بودن ميزان مصرف برق در كلرآلكالي پيشرفته، عمده¬ترين مزيت موجود نسبت به كلر آلكالي معمولي مي¬باشد. لذا در اين اختراع، به-منظور بهينه سازي فرآيند كلر آلكالي پيشرفته، ابتدا set-up آزمايشگاهي الكتروليز پيشرفته طراحي و سپس پارامترهاي موثر بر فرآيند، طي آزمون¬هايي كه با نرم افزار تاگوچي (Qualitek-4) طراحي شده است، مورد مطالعه قرار داده شد و در نهايت از طريق پايين آوردن ميزان برق مصرفي، بهترين شرايط جهت دستيابي به بالاترين بازده توليد كلر و سود بدست آمد. در اين اختراع، پنج فاكتور دما، pH، غلظت آب نمك، دبي گاز اكسيژن و دبي خوراك آب نمك در چهار سطح مورد بررسي قرار گرفت. بر اين اساس، افزايش دما از 60 تا 90، ترجيحا Cº80 منجر به افزايش بازده سود در كلر آلكالي معمولي و پيشرفته شده و همچنين در سيستم پيشرفته، ولتاژ دو سر سل با افزايش دما كاهش يافت زيرا با افزايش دما سرعت انجام واكنش¬هاي الكترودي افزايش مي¬يابد كه توام با كاهش مصرف انرژي در سل الكتروليز است. افزايش در اسيديته خوراك آب نمك موجب كاهش بازده سود و ولتاژ سل در سيستم پيشرفته شد؛ زيرا با اسيدي كردن آب نمك به طوري كه مقدار pH كمتر از 2 شود عملا گروه¬هاي تعويض يون مسئول انتقال سديم پروتون¬دار شده و مقاومت الكتريكي غشا بالا مي¬رود و افت ولتاژ آن بيشتر مي¬شود. بعلاوه افزايش غلظت آب نمك، افزايش بازده سود و كاهش ولتاژ دو سر سل را در سيستم پيشرفته در پي داشت؛ زيرا با زياد شدن غلظت آب نمك اكسايش الكترودي يون كلرايد راحت¬تر صورت مي¬گيرد و مصرف انرژي كاهش مي¬يابد. با افزايش دبي گاز اكسيژن بعنوان خوراك بخش كاتد و دبي آب نمك بعنوان خوراك بخش آند، بازده سود افزايش و ولتاژ سل كاهش يافت؛ زيرا حضور هرچه بيشتر واكنش¬گرهاي كاتدي و آندي پديده¬ي پلاريزاسيون غلظتي كه نوعي مقاومت در واكنش¬هاي الكتروشيميايي به حساب مي¬ايد از بين مي¬رود و مصرف انرژي كاهش مي¬يابد.

در حين كاركرد روغن در شرايط دماي بالا و تماس روغن¬ها با قطعات فلزي در حضور رطوبت، گونه¬هاي كربوكسيليك اسيد در روغن تشكيل شده كه علاوه بر ايجاد خوردگي منشاء تشكيل انواع تركيبات صمغي سنگين در روغن بوده و كارايي روغن را از بين مي¬برند. با توجه به اهميت بازيافت و استفاده مجدد از روغن هاي صنعتي كاركرده ازجمله روغن هاي خودرو، توربين، كمپرسور تحقيقات زيادي در اين زمينه انجام شده و روش هاي مختلفي طراحي شده است. يكي از اين روش ها فرآيند تصفيه هيدروژني روغن است. كاتاليست متداول در اين زمينه مخلوطي از فلزات خاكي كمياب مانند لانتانيدها، نيكل، موليبدن، تنگستن، پلاتين و پلاديوم تثبيت شده روي پايه اكسيدهاي متداول مانند آلومينا و سيليس يا مخلوطي از اين دو مي‌باشد. اين واكنش در واقع عمل‌آوري با هيدروژن است كه سبب حذف تركيبات سنگين صمغي شكل و رزيني كه در اثر واكنشهاي تراكمي و پليمريزاسيون در حين كاركرد روغن ايجاد مي شود و ناخالصي‌هاي روغن از قبيل تركيبات گوگرد دار، نيتروژن دار، اكسيژن دار، اسيدي و فلزات مي‌شود. در اين اختراع در يك واكنش يك مرحله اي با استفاده از كاتاليست ارزان قيمت سرباره كه شامل تركيبات آهن فلزي و مقاديري از اكسيدهاي فلزي ديگر است از يك سو، ناخالصي هاي جامد بوسيله اسير شدن در بافت متخلل كاتاليست حذف شد و از سوي ديگر با حذف اكسيژن، سولفور و نيتروژن و شكستن تركيبات سنگين روغن مصرف شده به روغن پايه بازيافت گرديد.

با توجه به اهميت توليد پتاسيم پرسولفات و كاربرد آن در صنايع مختلف، در اين اختراع پتاسيم پرسولفات به روش الكتروليز با بهينه كردن شرايط واكنش از قبيل زمان، جريان، دما، و غلظت محلول ها با خلوص بالا بدست آمد. در حال حاضر پتاسيم پرسولفات توليدي خلوص بالايي نداشته و واكنش آن داراي راندمان مطلوبي نيست، براي اولين بار در سنتز اين تركيب كه از ماده اوليه هاي پتاسيم سولفات و اسيد سولفوريك استفاده شده بود، از افزودني هايي (مانند تيوسانات) جهت افزايش بازده سنتز و خلوص محصول استفاده گرديد.