امروزه با توجه به پيشرفت هاي صنعتي، مديريت در حفظ و نگهداري سطوح، آلودگي هوا، كمبود هاي آبي در اقصي نقاط دنيا و به ويژه ايران، نياز به مجموعه هاي خودتميزكننده (self-cleaning)بسيار ضروري به نظر مي رسد، كه به راحتي بتوانند در محيط¬ها و فضاهاي مختلف و براي هر سطحي استفاده شوند. به كارگيري مجموعه هاي خودتميزكننده به معناي عدم نياز به تميز كردن سطوح نيست، بلكه نياز به نظافت سطوح كاهش مي يابد و به نوعي حفاظت سطوح را نيز در پي دارد. خود تميز كننده ها مي توانند داراي خاصيت آبگريزي و آبدوستي (يا فرايند فوتوكاتاليزوري) باشند. اختراع حاضر براي اولين بار به روشي نو، به ساخت خودتميز كننده آبگريز بر پايه تيتانيا به شيوه سل شفاف مي‌پردازد كه داراي هر دو ويژگي آبگريزي و آبدوستي (فوتوكاتاليزوري) است. در اختراع فوق، سل شفاف و بلوريني از تيتانيا سنتز مي شود كه مي تواند بر سطوح مختلف مانند شيشه، سراميك، آجر و سنگ اسپري شود و فيلمي شفاف بر روي سطوح تشكيل گردد. خاصيت آبدوستي همراه با فعاليت فوتوكاتاليزوري فيلم شفاف ايجاد شده، از تركيب تيتانياي دوپ شده با دو يون نيتروژن و فلوئور (جهت انجام فعاليت فوتوكاتاليزوري در محدوده مرئي) ناشي مي شود كه با توجه به روش و تركيب هاي به كار رفته داراي خاصيت آبگريزي، باايده از طبيعت مانند نيلوفر آبي، گلبرگ رز و پرهاي اردك نيز هست. فعاليت فوتوكاتاليزوري فيلم شفاف باعث تجزيه و حذف آلاينده هاي آلي از سطح پوشش داده شده مي شود و با خاصيت آبگريزي، آب از سطح جاري و مانع از ايجاد، لك‌هاي سطحي ناشي از رطوبت مي¬گردد.

در اين اختراع نانو تيتانيم دي اكسيد nano-Tio2 يك نيمه هادي با باند كپ بزرگ است كه داراي خواص ويژه بسياري همچون شفافيت در ناحيه نور مرئي آبدوستي و قابليت تجزيه فتوكاتاليستي مواد آلي مي باشد. هدف اصلي در اين اختراع استفاده از خاصيت آبدوستي نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد جهت حصول خاصيت صدمه بودن فيلم هاي نازك تيتانيم دي اكسيد به تنهايي و همراه با اصلاح توسط يون فلز واسطه بر روي شيشه سودالايم مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. بدست آوردن تركيب بهينه محلول لايه نشاني و جلوگيري از نفوذ عناصر مخرب موجود در شيشه به درون پوشش از موارد مهم در اين فرايند بوده اند. در اين اختراع فيلم هاي نازك تيتانيم دي اكسيد با و بدون فلز واسطه همراه با يك لايه سيليس توسط روش پوشش دهي چرخشي از ملحول پيش ماده محتوي يون فلز واسطه بر روي شيشه سودالايم خودرو پوشش داده شدند. مشخصات و خواص متفاوت پوشش هاي ايجاد شده توسط آناليزهاي مختلف تعيين گرديدند. براي اين منظور از دستگاه پراش اشعه ايكس XRD جهت تعيين فازهاي تشكيل شده ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM براي بررسي مورفولوژي سطح اسپكتروفتومتر UV-Visible براي بررسي ميزان عبور نور ناحيه هاي مرئي و فرابنفش اندازه گيري زاويه تماس آب براي تعيين آبدوستي پوشش ها تعيين اندازه ذرات توسط دستگاه SEM تعيين ميزان كدريت شيشه هاي پوشش داده شده توسط دستگاه هيز عبوري و تعيين ميزان ضخامت لايه ها توسط ميكروسكوپ نيروي اتمي AFM استفاده شدند.

با توجه به فراواني خاك رس در طبيعت و امكان اصلاح آن به منظور استفاده در بستر پليمري و كاربردهاي ديگر، هدف اصلي اين تحقيق اصلاح شيميايي رس مي باشد . يكي از انواع خاك رس مونت موريلونيت مي باشد كه به دليل ظرفيت تغييرات بالا، قابليت تبادل كاتيوني، آساني اصلاح وخصلت جذبي بالا توجهات بيشتري را به خود جلب كرده است كه جهت استفاده از خاك رس در ماتريكس هاي پليمري لازم است قطبيت آن به كمك اصلاح كننده هاي آلي كاهش پيدا كند. در اين تحقيق Na - MMT با مقدار هاي مختلفي از تركيبات شيميايي به عنوان مثال DTAB, CTAB اصلاح شد و برخي پارامتر ها مانند مقدار اصلاح كننده ، زمان هم خوردن و دما مورد بررسي قرار گرفت. براي شناسايي فاصله هاي اين Organo clay از تكنيك هايSEM , FTIR , X - rayاستفاده شد و نتايج نشان داد كه اصلاح كننده هاي فوق باعث افزايش فاصله صفحات بين لايه ها در Na - MMT مي شود. نمونه هاي اصلاح شده با استفاده از آناليز FTIR براي شناسايي كاربرد آنها مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشاندهنده آن است كه رس معدني به وسيله اصلاح كننده هاي پوني مصرفي ، اصلاح شده اند.

در اين اختراع با هدف ايجاد پوشش خود تميز شونده روش پوشش دهي غوطه وري براي لايه نشاني نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد بر روي رنگ بدنه خارجي خودرو به كار برده شده است. به نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد فلز واسطه اضافه شده و از سيليسيم دي اكسيد به منظور ايجاد يك زير لايه استفاده گرديده است. از پلي اتيلن گليكول به عنوان عامل پراكنده كننده جلوگيري كننده از آگلومراسيون و همچنين افزايش سطح ويژه استفاده شده است. سطح لايه نشاني شده را با سرعت ثابت 10cm/min الي20 و به مدت حدود 7 الي 15 دقيقه در محلول نگه داشته و 1 الي 4 مرتبه عمل غوطه وري انجام گرفته است. در اين فرايند تعداد دفعات غوطه وري (فرو بردن) و تاثير افزودن فلز واسطه در نانو ذرات تيتانيوم دي اكسيد و ايجاد لايه نانو سيليسيم دي اكسيد زير آن از عوامل مهم و تاثيرگذار در عملكرد خود تميز شوندگي بدنه خودرو مي باشد كه مورد بررسي قرار گرفته است. آناليزهاي انجام شده عبارت است از پراش پرتو ايكس كه نشان دهنده فاز كريستالي نانو تيتانيم دي اكسيد سنتزي آناتاز (101) و تاثير فلزات واسطه اي و سيليسيم دي اكسيد مي باشد و ميكروسكوپ الكتروني پويشي كه مورفولوژي سطح را نشان مي دهد. اندازه نانو ذرات تيتانيم دي اكسيد توسط دستگاه توزيع اندازه ذرات و ميكروسكوپ الكتروني پويشي ارزيابي شد. ضخامت فيلم لايه نشاني شده توسط ميكروسكوپ نيروي اتمي بررسي شد. فعاليت خود تميزشوندگي بوسيله تجزيه محلول 5 ميكرومولار متيلن بلو ارزيابي شد و بررسي خاصيت آبدوستي به وسيله اندازه گيري زاويه تماس آب صورت گرفت. بهترين مورفولوژي سطح با 3 بار غوطه وري حاصل شد. بهترين زمان تابش نور فرابنفش براي داشتن يك سطح ابر آب دوست با بيشترين فعاليت فتوكاتاليستي و در نهايت خود تميز شوندگي در 60 دقيقه به دست آمد .