طبق آمارهاي موجود در خلال چند دهه گذشته، جنگل هاي كشور از حدود 18 ميليون هكتار به 2/14 ميليون هكتار و سطح جنگل هاي شمال نيز از حدود 4/3 به 9/1 ميليون هكتار كاهش يافته است. اين نكته حائز اهميت است كه ايران در بين 56 كشور داراي جنگل در جهان، مقام 45 را داراست. واردات محصولات چوبي، كاشت گونه هاي سريع الرشد (زراعت چوب)، حفاظت بهتر محصولات چوبي، تقويت بخش بازيابي و خروج دام از جنگل از جمله راهكارهايي است كه براي جبران اين كمبود در كشور مي توان برشمرد. اما يكي از مهمترين راهكارهاي موجود در اين زمينه كه شايد تا به امروز به آن كمتر توجه شده است استفاده از گياهان غيرچوبي در توليد محصولاتي بر پايه الياف يا ذرات چوبي است. گياه ليف (Luffa Cylindrica) يك گياه علفي ساليانه است كه در مناطق گرمسيري رشد خوبي داشته و در آب و هواي سرد به آهستگي رشد مي كند. گياه ليف به صورت بالارونده رشد كرده و در طول يك فصل رشد، ارتفاع آن ممكن است تا 10 متر يا بيشتر نيز برسد. تا زماني كه ميوه گياه ليف سبز رنگ است قابل خوردن بوده اما هنگامي كه رنگ آن زرد شود، قسمت هاي دروني آن فيبري شده كه در اين صورت براي ساخت اسفنج و ليف استفاده مي شود، اما در اين اختراع از ميوه زرد آن به عنوان منبع فيبري براي ساخت كاغذ استفاده گرديد. اختراع حاضر توليد الياف مناسب و ساخت كاغذ از ميوه رسيده گياه ليف است. الياف توليد شده ويژگي هاي ابعادي و مقاومتي مناسبي داشت. ميوه گياه ليف مورد استفاده ازشمال ايران تهيه شد. تعيين درصد تركيبات ميوه ها نشان داد كه الياف اين ماده فيبري از ميزان سلولز بالايي برخوردار بوده (10/56%) و ميزان ليگنين آن كم (88/11%) مي باشد كه از اين لحاظ ماده اي مناسب براي توليد خميركاغذ است. ميوه ها توسط دو فرايند سودا و كرافت تبديل به خميركاغذ شدند. خميركاغذهاي كرافت عدد كاپاي كمتري داشتند. خميركاغذهاي توليد شده داراي عددكاپاي حدود 20، گرانروي ml/g1020، ml/g1050، به ترتيب براي خمير سودا و كرافت و روشني اوليه حدود 37% ايزو بودند. پس از انجام عمل پالايش خميركاغذها و رساندن درجه رواني آنها به مقدار مشخص 350 ميلي ليتر، با استفاده از ماشين ساخت كاغذ از هركدام از خميرها كاغذ توليد گرديد. مقاومت به كشش و پارگي كاغذهاي خميركاغذ سودا و كرافت به ترتيب 7/70، 0/72 Nm/g و 5/14، 0/15 mN.m2/g بودند. درنهايت با توجه به ويژگي هاي مقاومتي كاغذهاي توليد شده نتيجه گيري گرديد كه كاغذهاي اختراعي داراي ويژگي هاي مشابه و دربرخي موارد بهتر از كاغذهاي توليدي در صنعت (نظير كاغذ كرافت چوكا از پهن برگان و كاغذ سوداي پارس از الياف باگاس) بوده و قابليت استفاده و توليد درصنعت را دارا مي باشند.

با توجه به اهميت استفاده از كاتاليزگر ها در سنتز انواع داروها، رنگ ها، عطرها، پليمرها و ساير تركيبات آلي ساخت و كاربرد اين تركيبات مورد توجه بسياري قرار دارد. بسياري از كاتاليزگرهاي مورد استفاده داراي معايبي از قبيل راندمان پايين محصولات، زمان هاي طولاني واكنش، عدم قابليت بازيافت، سمي بودن و غيره هستند به همين دليل در پروژه حاضر تلاش شد تا يك نانو كاتاليزگر جديد و ناهمگن و ارزان تهيه شود. در اختراع حاضر اصلاح شيميايي سطح ذرات سديم مونت موريلونيت به عنوان يك بستر ارزان و در دسترس توسط گروه هاي آمونيوم دي هيدروژن فسفات به منظور ساخت يك كاتاليزگر ناهمگن اسيدي صورت گرفته است. كاتاليزگر سنتز شده به طور كامل توسط روش هاي IR، XRD ,DRS ، SEM و تست هامت مورد شناسايي قرار گرفت. اين كاتاليزگر مي تواند با قابليت بالا در سنتز انواع زانتن ها مورد استفاده قرار گيرد. استفاده از اين كاتاليزگر در سنتز هاي انجام شده به خوبي كارآيي آن را در تسريع واكنش ها در زمان هاي كوتاه و توليد محصولات با بازده بالا نشان داد. همچنين كاتاليزگر سنتز شده قابل بازيافت بوده و بسته به نوع واكنش قابليت استفاده به دفعات متوالي را دارا مي باشد.

ساخت كاغذ از الياف پوسته چوبي بادام زميني داراي زمينه فني مربوط به توليد الياف سلولزي، كاغذ و مشتقات آن مي باشد. باتوجه به كمبود چوب در ايران، نياز به راهكاري براي جبران اين كمبود امري حياتي مي باشد. يكي از مهمترين راهكارها، استفاده از پسماندهاي كشاورزي در توليد محصولات سلولزي است. در اين اختراع از پوسته چوبي بادام زميني براي ساخت كاغذ استفاده گرديد. درصد تركيبات پوسته چوبي نشان داد كه ميزان كربوهيدرات هاي ساختاري اين ماده قابل قبول مي باشد (60.9%) كه از اين لحاظ ماده اي مناسب براي توليد خميركاغذ مي باشد. پوسته چوبي توسط فرايند سودا-آنتراكينون تبديل به خميركاغذ شد. خميركاغذ حاصل داراي عددكاپاي حدود 20 بودند. پس از انجام عمل پالايش خميركاغذ و رساندن درجه رواني آن به مقدار 350 ميلي ليتر، با آب گيري خمير، كاغذ توليد گرديد. مقاومت به كشش و پارگي كاغذها به ترتيب حدود 60 Nm/g و 11.4 mN.m2/g بود. درنهايت نتيجه گيري گرديد كه كاغذ اختراعي داراي ويژگي هايي قابل قبول بوده و قابليت استفاده و توليد درصنعت را دارا مي باشند

نانو تيتانيم دي اكسيد-پروپيل- سولفونيك اسيد، از اصلاح شيميايي سطوح نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد به دست آمد. اساس كار در سنتز نانو تيتانيم دي اكسيد-پروپيل- سولفونيك اسيد ، اصلاح شيميايي سطح نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد، شناسايي نانوكاتاليزگر حاصل و سپس استفاده از آن به عنوان يك كاتاليست ناهمگن در تبديلات آلي مختلف مي¬باشد. مرحله كليدي در ساخت اين اختراع اصلاح سطوح تيتانيم دي اكسيد توسط 3- مركاپتو پروپيل تري متوكسي سيلان و سپس اكسايش گروه تايولي حاصل توسط آب اكسيژنه و اسيد سولفوريك است. نتايج حاصل نشان دادند كه واكنش تيتانيم دي اكسيد با 3-مركاپتو پروپيل تري متوكسي سيلان و سپس اكسايش، امكان پيوند عامل سولفونيك اسيد (─SO3H) را بر روي سطوح تيتانيم دي اكسيد، جهت ايجاد قابيلت كاتاليزگري در اين ماده فراهم مي سازد. نانوكاتاليزگر حاصل توسط روش هاي مختلف شناسايي شامل اسپكتروسكوپي زير قرمز (FT-IR)، آناليز حرارتي (TGA)، پراش پرتو x (XRD)، تصوير برداري ميكروسكوپ الكتروني (SEM و TEM)، و تست هامت مورد شناسايي كامل قرار گرفت. در ادامه به منظور تست قابليت اين كاتاليزگر در تسريع واكنش هاي شيميايي واكنش سنتز كاربامات هاي مختلف در شرايط بدون حلال و در دماي اتاق مورد بررسي قرار گرفت كه كاربامات هاي مختلف با راندمان بالا و در مدت زمان اندكي سنتز شدند. ضمن اينكه كاتاليزگر سنتز شده قابليت بازيافت و استفاده مجدد را به تعداد 15 واكنش متوالي از خود نشان داد.

سديم مونت موريلونيت سولفونيك اسيد از اصلاح شيميايي سطوح نانو ذرات سديم مونت موريلونيت به دست آمد. مرحله كليدي در ساخت كاتاليزگر شامل اصلاح سطوح سديم مونت موريلونيت توسط كلروسولفونيك اسيد است. اعتقاد بر اين است كه واكنش سديم مونت موريلونيت با كلروسولفونيك اسيد امكان پيوند عامل سولفونيك اسيدSO3H را بر روي سطوح سديم مونت موريلونيت جهت ايجاد قابليت كاتاليزگري در اين ماده فراهم مي سازد نانو كاتاليزگر حاصل توسط روش هاي مختلف شناسايي شامل اسپكتروسكوپي زير قرمز FT-IR آناليز حرارتي TGA پراش پرتو X XRD تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني TEM اندازه گيري سطوح توسط جذب نيتروژن BET و آناليز عنصري مورد بررسي قرار گرفت و ساختار آن كاملا شناسايي شد. اين كاتاليزگر به عنوان يك نانو كاتاليست ناهمگن قادر به تسريع واكنش هاي شيميايي كه نياز به كاتاليزگر اسيدي دارند مي باشد.