در اين اختراع براي تهيه فوتوكاتاليستGO-Fe3O4-ZnO از نانو صفحات گرافن از مواد ليگنوسلولزي )كاه برنج( به‌طور مستقيم سنتز شده كه يك روش كم‌هزينه و دوست‌دار محيط¬زيست استفاده شده است. در اين اختراع براي اولين بار از فوتوكاتاليستGO-Fe3O4-ZnO براي كاهش مواد آلي پساب صنايع پتروشيمي استفاده شد. از نانو صفحات گرافن به عنوان ماده پايه¬ي فوتوكاتاليست استفاده گرديد، كه براي اولين بار از مواد ليگنوسلولزي )كاه برنج( به‌طور مستقيم سنتز شده كه يك روش كم‌هزينه و دوست‌دار محيط¬زيست است. هم¬چنين از تركيب آن با نانو ذرات مغناطيسي به منظور جداسازي راحت¬تر و كاهش هزينه¬هاي جداسازي و تركيب با نانو ذرات اكسيد روي به عنوان فتوكاتاليستي كه قدرت تجزيه كنندگي بالا دارد با استفاده از روش هيدروترمال سنتز شد. پساب صنايع پتروشيمي داراي آلاينده¬هاي مختلف و پيچيده است كه اگر اين پساب به شكل تصفيه نشده وارد محيط‌زيست شوند مي¬توانند براي سلامتي انسان¬ها به¬طور مستقيم و غيرمستقيم زيان¬بار باشند، ضروري است كه پيش از ورود به طبيعت مورد تصفيه قرار گيرند. سنتز نانو كامپوزيت اكسيد گرافن مغناطيسي-اكسيد روي و استفاده از آن در تخريب فتوكاتاليستي پساب، جهت كاهش و حذف اكسيژن مورد تقاضاي شيميايي پساب صنايع پتروشيمي است كه تخليه اين پساب ها، به دليل وجود مقدار زياد تركيبات آروماتيك چند حلقه¬اي، سمي و پايدار بوده و براي مدت طولاني در محيط باقي مي¬مانند.

امروزه به علت صنعتي شدن جوامع بشري تقاضاي محصولات فولادي رو به افزايش است. در فرايند توليد فولاد در كارخانجات فولادسازي غبار زيادي از كوره¬هاي قوس الكتريكي متصاعد مي¬گردد. غبار واحد هاي فولادسازي از جمله مواد زائدي است كه در مقايسه با ساير ضايعات كاربرد و استفاده مجدد آن با مشكلاتي مواجه است و از سوي ديگر انباشت آن در طبيعت باعث انتشار و ايجاد آلودگي هوا و ساير معضلات محيط زيستي را به همراه دارد.تركيب شميايي اين غبار كاملا پيچيده و غير همگن است كه استفاده مجدد از آن را امكان¬پذير نمي نمايد.هدف در اين اختراع نانو ذرات اكسيد آهن – دي اكسيد تيتانيوم از غبار دور ريز كوره هاي قوس الكتريكي سنتز شده و از فتوكاتاليست سنتز شده جهت كاهش و حذف اكسيژن خواهي شيميايي پساب پمپ استيشن هاي صنايع فولاد سازي استفاده گرديد. تخليه اين پساب هاي تصفيه نشده بدليل دارا بودن تركيبات روغني بالا و پيچيده به محيط زيست تبعات ناگواري را به دنبال خواهد داشت.

خلاصه افزايش فلزات سنگين در محيط زيست، تهديدي جدي براي سلامت انسان موجودات زنده و سيستم هاي زيست محيطي به شمار مي رود. اين فلزات به دليل پايداري، سميت و تجمع زيستي در موجودات زنده بايد از آب وپساب حذف شوند. در حال حاضر استفاده از بيوپليمرها به دليل تجزيه پذيري زيستي و كم هزينه بودن، در اين زمينه مهم واقع شده اند. كيتوسان پليمري آب دوست وكاتيوني است كه از حذف گروه هاي آستيل كيتين در محيط بازي بدست مي آيد و بعنوان يك جاذب معروف به طور گسترده براي حذف فلزات سنگين به كار مي رود. بدين منظور نانوذرات كيتوسان از اتصال عرضي كيتوسان با اسيد مالئيك سنتز شده است. تاثير پارامترهايي همچون ph و نسبت مولي كيتوسان به اسيد مالئيك بر شكل و اندازه نانوذرات مورد بررسي قرار گرفت. مشخصات جاذب سنتز شده با طيف سنجي مادون قرمز ميكروسكوپ الكتروني پيمايشي و زتامتر آناليز گرديد. نتايج نشان داد كه نانوذرات حاصل شده در PH 4 و با نسبت مولي 2:1 كيتوسان به اسيد مالئيك شرايط مطلوبتري را دارا بودند. اندازه نانوذرات در محدوده 200 تا 500 نانومتر تعيين شد. از اين نانوذرات زيست تخريب پذير در زمينه هاي پزشكي، توليد محصولات آرايشي ـ بهداشتي، بسته بندي محصولات كشاورزي و شيلاتي و مقاوم سازي فرآورده هاي چوبي مي توان استفاده كرد.

استخراج همزمان بيسفنول A, فنول از شيرابه مكان دفن شهري توسط جاذب كربن فعال و اندازه گيري با كروماتوگرافي مايع با كارآرايي بالا

سفال¬هاي فوتوكاتاليستي تصفيه¬كننده آب و پساب بعنوان روشي نوين براي حذف آلاينده¬هاي آلي از محلول¬هاي آبي هستند. آب به¬عنوان مهمترين عامل حيات در كره زمين به وفور يافت مي¬شود، ولي تنها 65/0 درصد از آن براي انسان قابل استفاده است، كه اين ميزان نيز در معرض آلاينده¬هاي زيادي است از اين¬رو تصفيه پساب و استفاده مجدد آن از اهميت بالايي برخوردار است و روز به روز روش¬هاي جديدي جهت تصفيه آب ابداع مي¬گردد. تصفيه پساب با استفاده از فتوكاتاليست¬ دي¬اكسيد¬تيتانيوم به دليل خواص منحصربه فرد خود در سال¬هاي اخير توجهات بسياري را جلب كرده است. استفاده از دي¬اكسيد¬تيتانيوم براي تصفيه پساب در مقياس صنعتي با چالش¬ جداسازي فتوكاتاليست پس از اتمام فرآيند مواجه است. در اين اختراع براي رفع چالش جداسازي فوتوكاتاليست تثبيت نانو ذرات دي‌اكسيد¬تيتانيوم با لايه¬نشاني بر روي سطح سفال مورد بررسي قرار گرفت. سفال توليد شده توانايي تصفيه¬كنندگي تحت تابش نور uv را دارا بوده، به نحوي كه قادر است 90درصد از تركيبات فنولي موجود در پساب را در مدت 3 ساعت تخريب كند.

فرمالدئيد يكي از پرمصرف¬¬ترين و خطرناك¬ترين آلاينده¬هاي آلي است كه در صنايع چسب و رزين¬سازي و... كاربرد دارد. دسته مهم ديگري از آلايند¬هاي صنعتي، رنگ¬ها هستند كه به دليل داشتن يك يا چند حلقه بنزني با ساختاري مقاوم، سمي بوده و به سختي تجزيه مي¬شوند. ازاين¬رو لازم است كه پساب¬هاي توليد شده قبل از ورود به محيط¬زيست تصفيه شوند. اختراع حاضر سعي دارد تا با افزودن اوره به پساب كارخانه چسب و در نتيجه توليد رزين اوره-فرمالدئيد، امكان حذف غلظت¬هاي بالاي فرمالدئيد از پساب اين صنايع چسب¬سازي را بررسي نمايد. سپس از پسماند رزين اوره-فرمالدئيد برجاي مانده از تصفيه پساب، براي سنتز فتوكاتاليست جديدي استفاده مي¬شود. جهت سنتز فتوكاتاليست، ابتدا پسماند به مدت 24 ساعت در دماي °C80 خشك و سپس پودر گرديد و در نهايت در كوره پيروليز تحت گاز ازت دماي °C550 قرار داده شد. براي ارزيابي كارايي فتوكاتاليست كربن-نيتريدي تهيه شده، از آن در تخريب فتوكاتاليستي رنگ¬هاي نساجي استفاده گرديد. روش حذف فرمالدئيد به لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه بوده چراكه از اوره كه ماده¬اي ارزان و در دسترس است، استفاده شده است و از طرف ديگر فرآيند به كار گرفته شده در حذف رنگ به دليل استفاده از پسماند، روشي دوستدار محيط¬زيست بوده است.

انرژي جزء جدايي¬ناپذير زندگي انسان است و فناوري پيل سوختي ميكروبي (MFC) از روش¬هاي نوين شناخته شده توليد انرژي همزمان با تصفيه فاضلاب هستند. پساب¬هاي صنعتي و خانگي علي¬رغم اينكه داراي مواد خطرناك و آلوده براي محيط¬زيست و سلامت عموم مي¬باشند، منبع نهفته اي از آب و انرژي به حساب مي¬آيند. اجزاي اصلي پيل سوختي ميكروبي عبارتند از: محفظه آند، محفظه كاتد، سوبسترا، ميكروارگانيسم، غشاي تبادل يون و الكترود كه غشاي تبادل يون، قلب پيل سوختي ميكروبي محسوب مي شود. استفاده از چارچوب آلي ـ فلزي MIL-100(Fe) سولفونه شده براي اولين بار در ساختار پليمر پلي¬سولفون علاوه بر توليد غشاي دوستدار محيط زيست و زيست تخريب پذير، سبب بهبود هدايت پروتون غشا در اين طرح شده است و عملكرد پيل سوختي ميكروبي در كاهش بار آلودگي پساب و افزايش توان توليد الكتريسيته با استفاده از غشاي ساخته شده نسبت به غشاي تجاري نفيون بطور چشمگيري بهبود يافته است. در مطالعه حاضر، پس از سولفون¬دار كردن پليمر پلي¬سولفون توسط كلروسولفونيك اسيد به ميزان تقريبا 42 درصد، غشاي نوين از تركيب 7 درصد چارچوب آلي ـ فلزي MIL-100(Fe) سولفونه شده و پليمر پلي¬سولفون سولفونه شده به¬ منظور بهبود هدايت پروتون و توليد الكتريسته، با روش فاز معكوس سنتز شده است به گونه¬اي كه ساختار آلي ـ فلزي ذكر شده به دليل گروه¬هاي عاملي، نقش اصلاح¬¬كننده دارد و غشاي داراي 7 درصد ذرات سولفونه¬شده، هدايت پروتون حدود ۴ ميلي زيمنس بر سانتي متر و جذب آب 54 درصد را دارد كه در مقايسه با غشاي تجاري نتايج بهتري را نشان داده است. پس از مشخصه¬يابي و تاييد صحت محصول بدست آمده توسط آناليزهاي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيف¬سنجي مادون¬قرمز (FT-IR)، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDS) و آناليز توزين حرارتي (TGA) كارايي غشاهاي¬كامپوزيتي ساخته شده در پيل سوختي ميكروبي بررسي و مقايسه¬اي با توان توليدي غشاي تجاري نفيون 117 صورت گرفته است. علاوه براين، آزمون-هاي مرتبط با پيل سوختي ميكروبي و توانايي اين سيستم در تصفيه پساب تعيين شد و در نهايت با هزينه ¬اي كمتر موفق به ساخت غشاي با ويژگي¬هاي بهتر به منظور افزايش كارآيي پيل در توليد توان دست يافتيم كه مي تواند جايگزين غشاي تجاري و پرهزينه نفيون باشد.