هدف از اين اختراع تهيه كاتاليست‌هاي زيگلر-ناتا مناسب براي توليد گريدهاي پلي‌اتيلن چند قله‌اي مي‌باشد. از سال 1950 ميلادي تا كنون نسل‌هاي مختلفي از كاتاليست‌هاي زيگلر-ناتا معرفي و تهيه شده‌اند اما در مورد بسياري از اين كاتاليست‎ها، مي‌توان به مشكلاتي همچون طول عمر پايين، فعاليت كم، پاسخ دهي به هيدروژن نامناسب و كومونومرپذيري نامناسب آنها اشاره كرد. به علاوه در مواردي همچون گريدهاي مناسب جهت تهيه لوله‌هاي خطوط انتقال سيالات آبي، نفتي و گازي، ضروري است كه كاتاليست بتواند محدوده وسيعي از زنجيرهاي با جرم مولكولي مختلف را توليد كند؛ همچنين كاتاليست بايد كومونومرپذيري خوبي به منظور ايجاد خواص مكانيكي مطلوب در جهت كاهش سرعت رشد ترك را داشته باشد. با توجه به مشكلات مذكور، در اين اختراع به ساخت كاتاليست‌هاي زيگلر-ناتا بر پايه منيزيم اتيلات با فرمولاسيون مناسب جهت توليد گريدهاي پلي‌الفيني مناسب براي كاربرد لوله، با قابليت تأمين الزامات بالا، پرداخته مي‌شود. از جمله مزاياي كاتاليست‌هاي ساخته شده مي‌توان به عدم نياز به فرايند پيش‌پليمريزاسيون به منظور حفظ مورفولوژي ذرات، همچنين فعاليت بالا، پاسخ‌دهي به هيدروژن مطلوب، كومونومرپذيري مناسب و كيفيت فيزيكي- مكانيكي مطلوب پايه و كاتاليست اشاره كرد. همچنين اين كاتاليست، قابليت توليد گريدهاي مختلف پلي‌اتيلن از جمله گريدهاي تزريق را نيز دارد.

در اين اختراع طراحي و ساخت نانوكاتاليست ZSM-5 حاوي تقويتكننده بور در ساختار، براي اولين بار جهت تجزيه ضايعات پلاستيكي و تبديل آنها به هيدروكربنهاي محدوده بنزين مورد بررسي قرار گرفته است. نانوكاتاليست ZSM-5 در دو نسبت Si/Al‌ برابر با 20 و 200 به روش هيدروترمال سنتز شد (ZSM-5(20) و ZSM-5(200)). در اين اختراع همچنين جهت بهبود خصوصيات ساختاري و اسيدي نانوكاتاليست، تقويتكنندههاي آهن و موليبدن به روش نوين تلقيح مرطوب چند مرحلهاي به آن افزوده شد ( 10%Fe/ZSM-5(20) و 25%Mo/ZSM-5(200)). خصوصيات فيزيكي-شيميايي نانوكاتاليست¬هاي سنتز شده با آناليزهاي XRD، FE-SEM و BET تعيين گرديد و در نهايت كارايي آنها در فرايند پيروليز كاتاليستي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آناليز XRD وجود فازهاي كريستالي مورد نظر را تأييد كرد. آناليزهاي FE-SEM نشان داد كه مورفولوژي سطحي ذرات كروي بوده و توزيع اندازه ذرات يكنواخت است. آناليز BET سطح ويژه بالا و حجم حفرات مزو بالايي را نشان داد. نتايج نشان داد كه افزودن تقويتكننده-هاي آهن و موليبدن باعث بهبود خصوصيات فيزيك-شيميايي نانوكاتاليست ZSM-5 شده است. عملكرد كاتاليستي نمونههاي سنتز شده براي پيروليز كاتاليستي ضايعات پلاستيكي در يك راكتور نوين بستر ثابت دوجداره و داراي دو بستر در دماي °C 500 ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه نانوكاتاليس ZSM-5(20) عملكرد بهتري نسبت به ZSM-5(200) از خود نشان داد و محصول با كيفيت بالاتر توليد كرد بطوريكه نانوكاتاليست ZSM-5(20) داراي بازده بالايي از آروماتيكها (83/7%) و توليد كمتر الفيها (11/13%) در فرايند پيروليز كاتاليستي بود. با اينحال، نانوكاتاليست با نسبت بالاي Si/Al اثر مثبتي بر فرآيند پيروليز كاتاليستي داشت و محصول مطلوبتري در قياس با پيروليز حرارتي توليد كرد. همچنين در مقايسه دو -نانوكاتاليست ZSM-5(20) و 10%Fe/ZSM-5(20)، نانوكاتاليست 10%Fe/ZSM-5(20) با توليد مقدار مناسب آروماتيك (89/13%)، بنزن (35/0%) و الفين (59/10%) عملكرد كاتاليستي خوبي را داشته است. افزودن تقويت كننده موليبدن، عملكرد نانوكاتاليست ZSM-5(200) را بهبود بخشيد. نتايج حاكي از پتانسيل بالاي نانوكاتاليستهاي توسعه داده شده براي كاربردهاي صنعتي ميباشد.