در اين اختراع، پليمر سيكلوهگزانون سولفونه فرمالدهيد به عنوان روان كننده بتن براي اولين بار در كشور ساخته شد. براي سنتز اين پليمر، در ابتدا ميزان 0/015 مول سديم سولفيت به همراه 0/015 مول سديم متا بي سولفيت را در بالن سه دهانه در 0/1 مولار فرمالدهيد 30% به كمك همزن مغناطيسي در دماي 40 درجه حل مي نماييم. سپس به منظور انجام واكنش در محيط قليايي (13~pH) به ميزان حدود 20 ميلي ليتر محلول 40% هيدروكسيد سديم به محلول اضافه مي نماييم. در ادامه، پس از حل شدن كامل عوامل سولفونه كننده، ميزان 0/05 مول سيكلوهگزانون به سرعت اضافه مي گردد. سپس پس از افزودن 0/13 مول آكريليك اسيد، 0/05 مول مالئيك انيدريد و 0/03 مول متاآكريليك اسيد تحت اتمسفر نيتروژن، در دماي 90 درجه واكنش را به مدت زمان 3 ساعت ادامه مي دهيم و در نهايت به كمك اسيد ميزان pH نهايي پليمر را در محدوده 10 تنظيم مي نماييم. رنگ محلول ويسكوز به دست آمده به رنگ زرد مايل به كهربايي است كه با انجام فرآيند فيلتراسيون محصول و تنظيم غلظت، پليمر به منظور تست بتن آماده مي گردد. فوق روان كننده بر پايه پليمر سيكلوهگزانون سولفونه فرمالدهيد با قابليت حفظ اسلامپ بالا، پخش شدگي ذرات سيمان را به نحو چشمگيري بهبود مي بخشد. اين افزودني با پخش ذرات ريز بتن موجب عملكرد موثر آب در مخلوط بتن گشته و در نتيجه علاوه بر افزايش مقاومت فشاري نهايي، كاهش نفوذ پذيري، دوام و پايايي بتن را نيز افزايش مي دهد. استفاده از اين محصول خاصيت چسبندگي بتن را بهبود بخشيده و آب انداختگي و جدايي سنگدانه ها را كاهش مي دهد. در ايستگاه هاي حفاري در درياچه، دريا، پل هاي پهن آبي و مترو كه نيازمند بتني با عملكرد بالا، استحكام زياد، الاستيسيته و نفوذ ناپذير است، قابل كاربرد است. براي انواع بتن روان با قابليت حفظ كارايي، بتن خود متراكم، بتن مسلح، بتن با محافظت بخار، بتن ضد آب و نفوذ ناپذير، بتن ضد يخ و با دوام، بتن ضد خوردگي و ضد سولفونات گزينه ي طلايي است. دز مصرف اين محصول 0/5 تا 2 كيلوگرم براي 100 كيلوگرم سيمان مي باشد. اين محصول كاملا با آب مخلوط مي گردد و بايد به آب اختلاط اضافه گردد. مقدار بهينه دز مصرف فقط پس از انجام آزمايش، با در نظر گرفتن شرايط محلي موثر بر كارايي مخلوط و خصوصيات مكانيكي مورد نياز بتن قابل تعيين است و بايستي قبل از مصرف به خوبي تكان داده شود.

اختراع پيش رو ساخت مجموعه الكترود غشا بر پايه كامپوزيت نفيون/گرافن اكسيد سولفونه براي پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون مي باشد. اختراع مربوطه در زمينه الكتروشيمي، شيمي پليمر، نانوشيمي، مهندسي مواد و مهندسي شيمي مي‌باشد. مهمترين قسمت در پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون، مجموعه الكترود غشا است كه اجزاي اصلي آن غشاي مبادله كننده پروتون و لايه هاي الكتروكاتاليست (كاتد و آند) هستند. در حال حاضر پركاربردترين غشاي مورد استفاده در PEMFC نفيون (Nafion) است كه به دليل هدايت پروتون بالا و پايداري شيميايي و مكانيكي خوب مورد توجه قرار دارد. از آنجايي كه هدايت پروتون Nafion وابسته به آب است در دماي بالاي 80°C به دليل از دست دادن آب هدايت پروتون آن به شدت كاهش مي يابد. براي مرتفع كردن اين مشكل در اين اختراع ذرات گرافن اكسيد سولفونه (SGO) به محلول تجاري نفيون اضافه شده و غشاي كامپوزيت Nafion/SGO ساخته شد كه به دليل وجود گروه هاي اسيدي بيشتر نسبت به غشاي Nafion جذب آب بيشتر و هدايت پروتوني بالاتري دارد. مشكل ديگر در پيل هاي سوختي غشاي مبادله كننده پروتون هزينه بالاي الكتروكاتاليست پلايتن است. در اين اختراع تلاش شد تا با كاهش اندازه ذرات پلاتين و افزايش نسبت سطح به حجم آنها به كمك روش آبكاري فاقد الكترود مقدار پلاتين مصرفي را كاهش داده شده و سطح فعال الكتروشيميايي آن افزايش يابد. MEA اختراع شده به دليل مزايايي همچون سطح فعال الكتروشيميايي بالا، رسانايي پروتوني بالا، مقاومت پروتوني كم و ميزان بارگذاري پلاتين كم عملكرد مطلوبي در PEMFC دارد و به دليل كاربرد PEMFC به عنوان منبع انرژي تجديدپذير در وسايل نقليه، نيروگاه ها و وسايل الكترونيكي قابل حمل حائز اهميت است.

اختراع حاضر مربوط به تهيه بيوسنسور اوره مبتني بر طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي با استفاده از نانوكامپوزيت اكسيد روي (ZnO) كند و پاش شده/ اكسيد تيتانيوم (TiO2)/ اكسيد قلع فلوئورينه شده (FTO) مي باشد. به دليل اهميت اندازه گيري اوره، در تحقيقات اخير دانشمندان تلاش شده است تا با استفاده از الكترودهاي مبتني بر بسترهاي مختلف اندازه گيري مقادير كم اوره را ممكن سازند. در اين اختراع، ساختار نانو متخلخلZnO بر روي لايه هادي و يكنواخت TiO2/FTO با استفاده از دستگاه كند و پاش مغناطيسي DC در شرايط بهينه تهيه گرديد. سپس آنزيم اوره آز براي اندازه گيري اوره بر روي سطح تثبيت گرديد. انتخاب لايه TiO2 به عنوان زير لايه مبتني بر دلايلي همچون: انتقال سريع الكترون بين لايه ي اكسيد روي و FTO و فراهم آوردن سطح با بار منفي جهت دور نمودن مزاحم هاي با بار الكتريكي منفي در pH بيولو‍ژيك مي باشد. ارزيابي مورفولوژي سطح لايه كامپوزيتي با استفاده از دستگاه FE-SEM صورت پذيرفت به طوريكه نتايج حاصله حاكي از نانوحفره هاي مناسب ZnO براي جذب و تثبيت آنزيم و سطح TiO2 مناسب براي كاهش مزاحمت¬هاي آنيوني مي باشد. ارزيابي مرحله به مرحله تشكيل بيوسنسور با استفاده از تكنيك هاي الكتروشيميايي CV و EIS صورت پذيرفت. بيوسنسور حاصله داراي حساسيت بالا در مقايسه با ساير بيوسنسورها و با ميزان حد تشخيص پايين mg dL-15 در محدوده¬يmg dL-1 205-5 مي باشد.

در اين اختراع با توجه به كاربردهاي گسترده تيواوره در صنايع مختلف و بخصوص صنايع پالايش فلزاتي چون مس و نقره نظير كارخانه پالايش مس سرچشمه، و حضور آن در مقادير بسيار كم در حدود چند ppm در پسابها، روشي جديد براي تشخيص و اندازه گيري تيواوره در غلظتهاي پايين و در حضور ساير يونها ازجمله يونهاي فلزي مس كه اغلب در آناليت هاي حاوي تيواوره حضور دارند ارائه شده است. بدين منظور از امكان جذب سطحي شدن تيواوره و كمپلكسهاي آن با يون هاي فلزي مس روي سطح فلزات و هم چنين اكسيداسيون آن روي سطح الكترود استفاده شده است؛ از طرفي به دليل بر همكنش خوب تيواوره با فلزاتي همچون نقره، و براي فراهم كردن سطح بالا براي برهم كنش حداكثري با تيواوره نانو ذرات نقره نشانده شده روي زير لايه كربني به عنوان الكترود كار و به دليل حساسيت بالاي روش طيف سنجي امپدانس اين روش براي تشخيص و اندازه گيري مقادير كم تيواوره انتخاب شده است. در اين اختراع با توجه به طيف ولتامتري چرخه اي، پتانسيل مناسب براي انجام طيف سنجي امپدانس انتخاب و مقادير كم تيواوره تشخيص و اندازه‌گيري شده است.

اختراع پيش رو ساخت جوهركاتاليست نانوكامپوزيت پلاتين/گرافن سولفونه براي پيل‏ هاي سوختي مبادله‏ كننده پروتون (PEMFC) مي‏ باشد. الكترود در PEMFC از يك لايه نازك جوهركاتاليست كه بر روي بستري متخلل و هادي الكتريكي نشانده شده، تشكيل شده‏ است. عملكرد مناسب پيل‏ هاي سوختي شديدا وابسته به عملكرد مناسب لايه كاتاليست بوده كه واكنش‏ هاي الكتروشيميايي پيل سوختي در آنجا انجام مي‏ گيرد. معمولا لايه كاتاليست خود از سه بخش كاتاليست فعال، پشتيبان كاتاليست كه كاتاليست بر روي آن لايه‏ نشاني مي‏ شود و نيز يك بخش يونومري كه وظيفه فراهم‏ كردن و هدايت پروتون‏ ها را براي كاتاليست برعهده دارد، تشكيل شده‏ است. پشتيبان كاتاليست معمولا از مواد كربني انتخاب شده كه با فراهم‏ كردن مساحت سطح زياد، هدايت بالاي الكتريكي و ساختار متخلخل مناسب، پشتيباني ايده‏ آل براي كاتاليست‏ ها به شمار مي‏ روند. در ميان آلوتروپ‏ هاي مختلف كربني، گرافن با ساختار منحصر به فرد تك‏ لايه‏ اي از اتم‏ هاي كربني هدايت الكتريكي بسيار زياد و خواص فيزيكي و شيميايي ويژه‏ اي را به همراه داشته و توجه بسياري را براي بكارگيري در پيل‏ هاي سوختي به خود جلب كرده‏ است. با اين حال گرافن ماهيت آبگريز و بي‏ اثر دارد كه بكارگيري آن را با محدوديت مواجه نموده‎است. از ديگر مشكلاتي كه در فراگيرشدن استفاده روز افزون از PEMFCها وجود دارد، هزينه‏ هاي نسبتا بالاي توليد آن است. بخش اعظمي از اين هزينه‏ ها مربوط به استفاده از كاتاليست‏ هاي گرانقيمت فلزات نجيبي مانند پلاتين و نيز يونومر مورد استفاده در لايه كاتاليست و غشاي مبادله‏ كننده پروتون است. يكي از راه‏ حل‏ هاي موردتوجه در زمينه كاهش هزينه‏ هاي ساخت پيل، كم‏ كردن ميزان بكارگيري اين مواد گرانقيمت به گونه‏ اي است كه موجب كاهش عملكرد كلي پيل سوختي نشود. در اختراع حاضر با استفاده از گرافن عامل‏ دار شده به عنوان پشتيبان كاتاليست جديد، در كنار غلبه بر محدوديت‏ هاي ذكرشده در زمينه بكارگيري گرافن، موجب كاهش استفاده از كاتاليست فلزي پلاتين و در نتيجه كاهش هزينه‏ هاي مربوطه، افزايش مرزهاي فعال واكنش و در نتيجه بهبود عملكرد كلي پيل سوختي، انجام انتقالات پروتوني توسط پشتيبان كاتاليست و بنابراين حذف بخش يونومري در لايه كاتاليست و حذف هزينه‏ هاي تحميلي استفاده از يونومرهاي گرانقيمت شده‏ ايم

هدف از اين اختراع تهيه و مطالعه سطح لايه¬هاي نازك نيمه هادي اكسيد روي (ZnO)و كاربرد آن در تهيه سنسور خازني اوره مي‌باشد. لايه¬هاي نازك به عنوان زير شاخه¬اي از نانو ساختارها با ضخامت كمتر از 100 نانومتر، امروزه كاربرد گسترده¬اي در زمينه¬هاي گوناگون پيدا نموده¬اند. از جمله كاربردهاي لايه¬هاي نازك نيمه هادي مي¬توان به استفاده از آنها در تهيه سل¬هاي خورشيدي، تهيه لايه¬هاي كاتاليستي، سطوح هوشمند و همچنين تهيه سنسورها و بيوسنسورها در تعيين مواد شيميايي و بيولوژيكي نظير اوره، گلوكز،‌دوپامين، آسكوربيك اسيد اشاره نمود. در ميان روش-هاي گوناگون ساخت لايه¬هاي نازك، روش كندوپاش به عنوان روشي¬ كارآمد مي¬باشد. در اين اختراع از ZnO به عنوان يكي از نيمه هادي¬هاي مطرح در حوزه لايه¬هاي نازك، براي تهيه سنسور هوشمند الكتروشيميايي استفاده شد. در اين روش از لايه نازك تهيه شده به روش كندوپاش مغناطيسي كه لايه¬هايي در ابعاد نانومتري ارائه مي¬دهد براي تثبيت آنزيم اوره آز و براي اولين بار از خاصيت تغيير رفتار خازني سطح براي اندازه گيري اوره استفاده و بيوسنسور خازني اوره ساخته و معرفي گرديد

بتن يكي از اصلي¬ترين و پركاربردترين مصالح ساختماني محسوب مي¬شود كه در گستره وسيعي از كاربردها (سازه¬اي و غير سازه¬اي) در ساختمان استفاده مي¬گردد. با توجه به پيشرفت فناوري و تحقيقات مستمر در زمينه آينده نگري، امروزه اين امكان براي صنايع ساختماني بوجود آمده است تا در راستاي نوآوري به جهت توليد مواد جديد و روش¬هاي مختلف آن در علم مواد گام¬هاي بلندي برداشته شود كه بتواند خواسته¬هاي ساختاري و كاربردي متعددي را تامين كند. تقاضاي تجاري براي استفاده از بتن¬هاي سبك و چندسازه¬هاي بتني سبك در سال¬هاي اخير با توجه به امتيازات مختلف آن¬ها مانند سبك سازي، كاهش نيروهاي وارده به ساختمان ناشي از زلزله، عملكرد بهتر از نظير عايق بندي حرارتي و صرفه جويي در مصرف انرژي و دوستدار محيط زيست بودن، بيش از پيش افزايش يافته و در حال گسترش است. در اين اختراع با استفاده از داده¬هاي به دست آمده در آزمايشگاه توليد، يك نوع فوم بتن شيميايي بر پايه پليمر با پايداري بالا به منظور مصرف در بتن متخلخل ساخته شد.

در اين اختراع، رزين سولفونات-كربوكسيلات با قابليت¬هاي ويژه براي اولين بار در كشور ساخته شد. فرآيند توليد اين رزين به عنوان روان كننده بتن شامل: 1- حل نمودن عامل سولفوناسيون در آب در دماي 45 درجه سانتي¬گراد، 2- تنظيم pH به 5/13 با محلول سود 40%، 3- پلي كنداسيون اوليه توسط فرمالدهيد 37% در دماي 60 درجه سانتي گراد، 4- پلي كنداسيون ثانويه توسط فرمالدهيد 37% به همراه مواد اوليه آلي استن يا اتيل متيل كتون در دماي 200 درجه سانتي گراد، 5- اضافه نمودن مواد اوليه روان كننده پلي كربوكسيلاتي تحت اتمسفر نيتروژن، 6- خنثي سازي و تنظيم pH در محدوده 10-7، 7- فيلتراسيون، 8-تنظيم غلظت و ويسكوزيته مي¬باشد. محصول روان كننده رزين سولفونات-كربوكسيلات براي انواع بتن¬ها قابل كاربرد، و نسبت به روان كننده¬هاي ملامين، ليگنوسولفونات و نفتالين كه داراي روان كنندگي بالايي نيستند، داراي قدرت روان كنندگي و حفظ اسلامپ و مقاومت بتن بيشتر و در مقايسه با روان كننده¬هاي پلي كربوكسيلاتي كه داراي مواد اوليه گران قيمتي هستند ارزان¬تر مي¬باشد و داراي فرآيندي به مراتب ساده¬تر و كم هزينه¬تر با تكيه بر دانش بومي است. محصول توليد شده قابل رقابت با كليه محصولات خارجي و داخلي بوده و داراي عملكردي ممتاز است.