اختراع حاضر، روشي براي تهيه مخلوط نانواكسيد آلومينيم-اسكانديم از گل قرمز به عنوان پسماند شديداً قليايي فرايند باير در صنعت استخراج آلومينيم است. كه علاوه بر ايجاد ارزش افزوده و دستيابي به يك تركيب اكسيدي باارزش، مشكل زيست محيطي مربوط به pH بالاي پسماند مورد استفاده را نيز مرتفع نموده است. در روش ارائه شده، ابتدا گل قرمز تحت عمليات آماده سازي قرار گرفته، سپس سولفاته و برشته شده و در نهايت با حفظ آهن در تركيب سولفاته-برشته شده، با استفاده از فرايند فروشويي و سپس رسوب دهي، هيدروكسيد آلومينيم-اسكانديم حاصل مي شود كه تحت فرايند تكليس به مخلوط نانواكسيد آلومينيم-اسكانديم تبديل مي شود. در روش ارائه شده، با بهينه سازي عواملي همچون مقدار آب مقطر، اسيد سولفوريك، دماي برشته كردن، مدت زمان و نسبت آب به جامد در عمليات فروشويي، جداسازي انتخابي اسكانديم ميسر شد. در پايان با استفاده از رسوبدهي انتخابي توسط NaOH و با تنظيم pH، ميزان استخراج اسكانديم و آلومينيم به ترتيب برابر %7/73 و %6/51 حاصل گرديد. درنهايت؛ گل قرمز باقيمانده داراي 8=pH مي باشد كه در مقايسه با 12=pH اوليه، از نظر زيست محيطي پسماند مناسبي بوده و فاقد سميت ناشي از قليايي بودن است. اسكانديم قويترين تقويت كننده آلومينيم است و مخلوط نانواكسيد به دست آمده داراي كاربردهاي فراواني در افزايش توان آلومينيم و آلياژهاي آن در مقابل شكستگي و خوردگي مي باشد.

اختراع حاضر، روشي جهت توليد مخلوط هاي اكسيدي كورديريتي بسيار باارزش با توانايي ذخيره اكسيژن بالا و خواص فيزيكي-شيميايي مطلوب از كنسانتره مخلوط عناصر نادر خاكي توليد داخل است. در روش ارائه شده، محلول هايي با درصدهاي مولي مختلف از عناصر نادر خاكي با استفاده از كنسانتره مخلوط عناصر نادر خاكي در حلال آب تهيه شدند و آلومينا، سيليس، منيزيم اكسايد و زيركونيم استات با تركيب درصد واشكوت تجاري به آن اضافه گرديد و با استفاده از آب مقطر به حجم رسيد. در ادامه، با افزايش دماي محلول و رسوبدهي، به رسوب حاصل اجازه داده شد تا با همزدن به طور يكنواخت عمردهي گردد. رسوب حاصل، صاف شده و با آب مقطر شستشو داده شد و سپس خشك گرديد. رسوب خشك شده (پيشساز) در درون كوره الكتريكي در اتمسفر هوا كلسينه شد تا پيشسازها به مخلوط اكسيدهاي فلزي تجزيه شوند. مخلوط اكسيدي به دست آمده كه همان كورديريت ذخيره ساز اكسيژن مي باشد توسط بالميل آسياب شد. در اين روش، عواملي همچون نسبت مخلوط عناصر نادر خاكي به ساير اكسيدهاي فلزي، دماي رسوبدهي، pH، عمردهي به رسوب، مدت زمان و دماي خشك كردن، مدت زمان و دماي كلسيناسيون، مدت زمان و سرعت آسياب (بالميل) بهينه گرديد.

اختراع حاضر، روشي براي تهيه مخلوط اكسيدي عناصر نادر خاكي از فسفوژيپسوم به عنوان پسماند فرايند توليد اسيد فسفريك به روش تر است. كه علاوه بر ايجاد ارزش افزوده و دستيابي به يك تركيب اكسيدي باارزش، مشكل زيست محيطي مربوط به حضور فلزات سنگين را در اين پسماند مرتفع نموده است. در روش ارائه شده، ابتدا نمونه فسفوژيپسوم با آب مقطر شستشو داده شده، سپس خشك گرديده و در نهايت با اسيد سولفوريك ليچ گرديده است. محلول ليچ پس از فيلتراسيون، رسوب دهي شده و هيدروكسيد مخلوط عناصر نادر خاكي حاصل مي شود كه با فيلتراسيون جدا مي گردد. در روش ارائه شده با بهينه سازي عواملي چون مقدار آب مقطر، دماي خشك كردن، اسيد سولفوريك، عامل رسوب دهنده وpH ، استحصال عناصر نادر خاكي از فسفوژيپسوم با راندمان %74 ميسر شد. عناصر نادر خاكي در حال حاظر به دليل كاربردهاي فراوان در صنايع با تكنولوژي بالا، به عنوان فلزات استراتژيك معرفي شده اند و مخلوط اكسيدي به دست آمده داراي كاربردهاي فراواني در صنايع مربوطه مي باشد

اختراع حاضر به ارائه تركيبي اكسيدي برپايه فلزات ارزانقيمت واسطه مي پردازد كه به عنوان كاتاليست فاقد فلزات گرانبها (گروه پلاتين-PGM) (شامل پلاتين و پالاديوم) در مبدل كاتاليستي خودرو عمل نموده و با تغيير تركيب درصد مي تواند هم در زون اكسايشي و هم در زون كاهشي مبدل مورد استفاده قرار گيرد. براي تهيه كاتاليست هاي مخلوط ذكر شده با ساختار پروسكايتي، از محلول نمك هاي مربوطه با درصد مشخص استفاده نموده و براي تشكيل ژل مربوطه از EDTA، اسيد سيتريك و اتيلن گليكول استفاده مي شود. تنظيم pH با استفاده از آمونياك صورت مي پذيرد. ژل حاصل پس از خشك شدن در آون؛ كلسينه شده و با بالميل خردايش مي شود. كاتاليست تهيه شده سپس همراه با ساپورت هاي اكسيد فلزي نظير Al2O3 و ZrO2 با درصد وزني معين بالميل شده و دوغاب حاصل بر روي پايه مونوليتي پوشش داده مي شود. در اين كاتاليست ها، با بهينه سازي عواملي چون تركيب درصد، دما، مدت زمان، نسبت هاي EDTA، اسيد سيتريك و اتيلن گليكول، pH، دماي خشك كردن/كلسيناسيون، شرايط بالميل و نسبت وزني ساپورت ها، دستيابي به كاتاليست هاي فاقد PGM با عملكرد اكسايشي %100 مشابه و عملكرد كاهشي %87 مشابه كاتاليست هاي تجاري داراي PGM دست يافت.