اختراع حاضر به نانوكاتاليست فرآيند ارتقاء كيفيت نفت خام سنگين و تبديل آن به فرآورده هاي سبك نفتي، تهيه و كاربرد آن مربوط مي‌شود. با استفاده از نانوكاتاليست تهيه شده در اين اختراع، فرآيند سبك‌سازي نفت خام سنگين نسبت به تحقيقات مشابه پيشين با موفقيت بيشتري انجام شده است. در ضمن، درصد وزني فرآورده در دو محدوده تقطير oC525-343 و oC525 > كه مربوط به حضور هيدروكربن‌هاي سنگين نفتي مي‌باشد، به مراتب در نمونه بدست آمده طبق اختراع حاضر كمتر است. همچنين با بكارگيري نانو كاتاليست اختراع حاضر انجام فرآيند هيدروكركينگ در دماي پايين‌تر و ميزان كاتاليست كمتر امكان پذير مي‌گردد.

اختراع حاضر به روشي براي سنتز نانو سيالات شامل عامل دار كردن نانو ساختارهاي كربني به روش جديد شامل افزودن نانو ساختارهاي كربني به آب، قرار دادن محلول تحت امواج مافوق صوت، افزودن نمك پرسولفات و يك يا چند هيدروكسيد فلز گروه اول جدول تناوبي به محلول آبي حاوي نانو ساختارهاي كربني، قرار دادن مجدد محلول تحت امواج مافوق صوت، سپس جداسازي نانو ساختار هاي كربني عامل دار شده از محلول و شستشوي نانو ساختار هاي كربني با آب به منظور خنثي نمودن آنها سپس اختلاط نانو ذرات بدست آمده از مرحله قبل در سيال مربوط مي شود. در اين روش با ارائه روشي جديد براي سنتز نانو ساختارهاي كربني عامل دار با ميزان مشخص گروه هاي عامل دار و بكارگيري آنها در سنتز نانو سيالها منجر به افزايش پايداري و هدايت حرارتي نانو سيالات مي شود.

خلاصه: طبقه بندي بين المللي اختراع: شيمي و متالوژي زئوليت ها ، تركيبات آلي – فلزي و تركيبات لايه اي به عنوان غربال هاي مولكولي استفاده مي شوند، اما اين تركيبات به طور همزمان نمي توانند قابليت گزينش پذيري و جذب زياد مولكول ها را نشان دهند. تركيبات يوني متخلخل از واحدهاي يوني با شعاع بزرگ تشكيل شده اند و علاوه بر مقادير جذب زياد مولكول هاي ميهمان ، خواص انتخابي منحصر به فردي از خودنشان مي دهند. در اين جا روشي براي توليد تركيب يوني Na3 (Fe3 O(O2 CCH2 OCH 3)6 (H2 O3 )(Siw12 O40).7.5H2 O ارائه شده است. با توجه به داده هاي X-Ray نشان داده شده كه اين تركيب در شبكه بلوري خود داراي كانال هايي با ابعاد A58/3 مي باشد كه در محدوده ميكروحفره ها قرار مي گيرد. اين كانال ها از طريق برهمكنش هاي يون- دو قطبي قابليت غربال مولكول هاي آلي كوچك نظير الكل ها، استرها و نيتريل ها را دارد و نسبت به انواع تهيه شده پيشين، داراي ساختمان مولكولي جديد و حفراتي با ابعاد وسيع تر مي باشد.

با توجه به تفاوت¬هاي بسيار بافت عصب با ساير بافت¬هاي بدن و منحصر به فرد بودن ويژگي¬هاي اين بافت از جمله ترميم بسيار ضعيف و يا عدم ترميم، چالش¬هاي بسيار زيادي در روند ترميم و بازسازي اين بافت وجود دارد. در اين راستا تلاش¬هاي بسيار زيادي در ترميم بافت عصب با استفاده از اصول مهندسي بافت صورت گرفته است. در اين اختراع با ساخت داربست رساناي كامپوزيتي هيدروژل/ نانوالياف شرايط مطلوبي براي رشد و چسبندگي سلول¬هاي عصبي PC12 فراهم گرديد تا اين سلول¬ها بر روي داربست گسترش و رشد يافته و سبب ترميم بافت عصب آسيب ديده گردد. نانوالياف مورد استفاده در اين اختراع از جنس PLA انتخاب شدند. با پيوند زدن كلاژن بر روي سطح نانوالياف PLA مكان¬هاي مناسبي براي رشد و چسبندگي سلول¬ها ايجاد گرديد. جهت ايجاد خواص الكتريكي در داربست، پايرول به هيدروژل¬ كيتوسان پيوند زده شد و آزمون خواص الكتريكي جهت بررسي رسانايي مورد ارزيابي قرار گرفت. همچمين نتايج حاصل از كشت سلولي با استفاده از سلول¬هاي PC12 نشان دادكه داربست نهايي داراي زنده ماني سلولي 76/96 درصد است. نتايج اين اختراع بيانگر عدم سميت سلولي داربست و چسبندگي مناسب سلول¬هاي عصبي روي داربست است

اپوكسيدها حد واسط هاي ارزشمندي در سنتز تركيبات آلي و صنايع شيميايي مي باشند. تدر اين اختراع براي تهيه اپوكسيدها از واكنش آلكن ها با پراكسيد هيدروژن در حضور كاتاليست هاي پراكسو تنگستن استفاده شده است. كاتاليست هاي انتخاب شده تركيبات اكسو دي پراكسو تنگستن با ليگاندهايي از مشتقات پيريدين كربوكسيليك اسيدها مي باشند. سيستم هاي كاتاليستي طراحي شده بازده و انتخاب پذيري بالايي داشته و در عين حال ايمن ساده و ارزان بوده پايداري بالايي داشته و قابل بازيابي و استفاده مجدد باشند. با توجه به اين خواص مي توان اين تركيبات را به عنوان كاتاليستهاي مناسبي در صنايع شيميايي معرفي كرد. در بررسي خواص كاتاليستي اين تركيبات اثر ليگاند بر روي ساختار تركيبات مورد بررسي قرار گرفت. كوئوردينه شدن ليگاند آلي به كمپلكس اكسودي پراكسو انتخاب پذيري كاتاليست را با كاهش قدرت اسيديته لوئيس فلز مركزي افزايش مي دهد. لذا در تمام كاتاليست هاي سنتزي انتخاب پذيري 98٪ مشاهده شد. همچنين نتايج نشان دادند كه ليگاند با قدرت الكترون دهندگي بيشتر باعث تضعيف قدرت پيوند M-O شده و از آنجائيكه اين پيوند در فرايند كاتاليستي شكسته مي شود ضعيف شدن اين پيوند باعث افزايش فعاليت كاتاليستي در اين تركيبات مي شود. شواهد نشان دادند كه فعاليت كاتاليستي در تركيبات اكسو تنگستن بالاتر از تركيبات مشابه موليبدن مي باشد و اين پديده به پايين تر بودن قدرت اسيديته لوئيس تنگستن نسبت به موليبدن نسبت داده شد. كه ناشي از پايين آمدن سطح انرژي LUMO و در نتيجه كوچك شدن گاف انرژي اكسايش مي باشد.

شيمي و فعاليت تركيبات پراكسو موليبدن به دليل كاربردهاي فراوان آنها بويژه خواص كاتاليستي اين تركيبات در واكنش هاي انتقال اكسيژن بسيار مورد توجه قرار گرفته اند. دراين راستا طراحي سيستم هاي كاتاليستي كه بتواند بازده و انتخاب پذيري خوبي داشته و در عين حال ساده اقتصادي و پايدار باشند از اهداف اصلي بسياري از صنايع مي باشد. در اين گزارش تركيبات اكسو دي پراكسو موليبدن با استفاده از ليگاندهاي دهنده N و O (مشتقات پيريدين كربوكسيليك اسيد تهيه گرديدند. به دليل خاصيت پل دهندگي ليگاندها در اين تركيبات كاتاليست هاي سنتز شده به فرم هاي ديمري و پليمرهاي دو و سه بعدي در ابعاد نانو تا ميكرو مي باشند. اين كاتاليست هاي هتروژن از پايداري بالايي در واكنش هاي كاتاليستي برخوردار مي باشند. ساختار اين تركيبات با استفاده از FT-IR و XRD و TGA/DTA و SEM شناسايي شده و خواص كاتاليستي آنها در واكنش هاي اپوكسايش آلكن ها مورد بررسي قرار گرفتند. اثر ليگاند بر روي ساختار و قدرت كاتاليستي تركيبتات نيز مورد بررسي قرار گرفت. كوئوردينه شدن ليگاند آلي به كمپلكس اكسودي پراكسو انتخاب پذيري كاتاليست را با كاهش قدرت اسيديته لوئيس فلز مركزي افزايش مي دهد. لذا در تمام كاتاليست هاي سنتزي انتخاب پذيري 98٪ مشاهده شد همچنين نتايج نشان دادند كه ليگاند با قدرت الكترون دهندگي بيشتر باعث تضعيف قدرت پيوند M-O شده و از آنجائيكه اين پيوند در فرايند كاتاليستي شكسته مي شود ضعيف شدن اين پيوند باعث افزايش فعاليت كاتاليستي در اين تركيبات مي شود.

شيمي و فعاليت كمپلكس هاي اكسو عناصر واسطه بدليل كاربردهاي فراوان آنها در فرايندهاي كاتاليستي الكترونيك و نوري و ذخيره انرژي و مغناطيسي و ... بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين اختراع هيبريدهاي اكسيد تنگستن به عنوان كاتاليست هاي موثر در واكنش هاي اكسايش الكل ها انتخاب گرديدند. در سنتز اين تركيبات هيبريدي ليگاندهاي پل دهنده با گروه هاي دهنده N و O استفاده گرديد. ماده اوليه مورد استفاده جهت سنتز اين دسته از تركيبات اسيد تنگستيك wo3H2O با ساختار كريستالي ارتورومبيك است كه با جايگزيني ليگاندهاي آلي به جاي مولكول هاي آب بين لايه اي هيبريدهاي آلي - معدني از اكسيد تنگستن با ساختار لايه اي بدست مي آيند. از آنجائيكه در يك هيبريد آلي - معدني خواص ظاهر شده ناشي از (1) گروه معدني (2) گروه آلي (3) بر هم كنش گروه هاي آلي و معدني مي باشند. خواص كاتاليستي تركيبات را مي توان با بررسي تغييرات ناشي از گروه آلي و تغييرات ساختاري گروه معدني پيش بيني كرد. كوئورديته شدن ليگاند آلي در كاتاليست انتخاب پذيري آن را با كاهش قدرت اسيديته لوئيس فلز مركزي افزايش مي دهد. لذا در تمام كاتاليست هاي سنتزي انتخاب پذيري 98٪ مشاهده شد. همچنين نتايج نشان دادند با توجه به اينكه پيوندM-O در فرايند كاتاليستي شكسته مي شود تضعيف قدرت اين پيوند باعث افزايش فعاليت كاتاليستي در اين تركيبات مي شود.

شيمي و فعاليت كمپلكس هاي اكسو عناصر واسطه بدليل كاربردهاي فراوان آنها در فرايندهاي كاتاليستي الكترونيك نوري ذخيره انرژي مغناطيسي و ... بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين اختراع تركيبات اكسو موليبدن به دليل كارائي و كاربرد فراوان آنها انتخاب گرديدند و با استفاده از ليگاندهاي دهنده N و O كاتاليست هاي هيبريدي مختلفي از اكسيد موليبدن تهيه گرديد و خواص كاتاليستي اين تركيبات در واكنش اكسايش الكلها مورد بررسي قرار گرفت. از اسيد موليبديك MOO3.2H2O لايه اي به عنوان ماده اوليه جهت سنتز اين دسته از تركيبات استفاده گرديد. در اين روش با جايگزيني ليگاندهاي آلي به جاي مولكول هاي آب بين لايه اي هيبريد هاي آلي - معدني از اكسيد موليبدن با مورفولوژي هاي مختلف بدست مي آيند. از آنجاييكه در يك هيبريد آلي - معدني خواص ظاهر شده ناشي از (1) گروه معدني (2) گروه الي و (ـ3) بر هم كنش گروه هاي آلي و معدني مي باشند. خواص كاتاليستي تركيبات را مي توان با بررسي تغييرات ناشي از گروه آلي و تغييرات ساختاري گروه معدني پيش بيني كرد. كوئوردينه شدن ليگاند الي در كاتاليست انتخاب پذيري آن را با كاهش قدرت اسيديته لوئيس فلز مركزي افزايش مي دهد. لذا در تمام كاتاليست هاي سنتزي انتخاب پذيري 98٪ مشاهد شد. همچنين نتايج نشان دادند كه ليگاند با قدرت الكترون دهندگي بيشتر باعث تضعيف قدرت پيوند M-O شده و از آنجائيكه اين پيوند در فرايند كاتاليستي شكسته مي شود ضعيف شدن اين پيوند باعث افزايش فعاليت كاتاليستي در اين تركيبات مي شود.

در اين كار تحقيقاتي با استفاده از كاتاليزور هاي هتروپلي اسيد و ايزوپلي اسيد ماده پر اهميت تري نيتروتولوئن به صورت تك ظرف ساخته شد. اين فرايند كم خطر و توليد گازهاي آلاينده در آن كم مي باشد و به طور ساده انجام پذير است. كاتاليزورهاي ساخته شده قابل بازيابي بوده و امكان توليد آن به صورت بومي در ايران موجود مي باشد. كاتاليزورهاي تهيه شده با استفاده از تكينك هاي طيف سنجي IR و UV-Visible و P NMR و Na NMR و آناليز اشعه ايكس بررسي و تعداد پروتون اسيدي با استفاده از تيتراسيون هدايت سنجي اسيد پلي اكسومتالات با NaOH تيترازول انجام شد. تري نيتروتولوئن با استفاده از نقطه ذوب تغيير رنگ محصول در استون و طيف سنجي هاي HNMR و CNMR شناسايي شد.