بيوسراميك‌ها، شيشه و شيشه سراميك‌هاي زيست¬ فعال به طور خاص براي تعمير و جايگزيني بافت‌هاي آسيب ديده‌ي استخواني مفيد هستند. در اين پژوهش، شيشه‌ي زيست فعال نانو كامپوزيتي به روش سل – ژل در ابعاد نانومتري سنتز گرديد. نانو كامپوزيت¬هاي زيست ¬فعال با اضافه كردن مقادير مناسب از نانو ذرات اكسيد منيزيم در انتهاي فرآيند سنتز شيشه تهيه شدند. به منظور بررسي زيست فعالي نمونه¬هاي سنتز شده، آزمون برون¬تني از طريق غوطه¬وري پودر نانو كامپوزيت¬هاي شيشه‌ زيست فعال-اكسيد منيزيم در محلول شبيه سازي شده¬ي بدن، انجام گرديد. زيست فعالي نمونه¬ها در فاصله¬هاي زماني 14 و 28 روز پس از غوطه¬و‌ري، با توجه به تشكيل لايه‌ي هيدروكسي آپاتيت بر روي سطح شيشه¬¬هاي نانوكامپوزيتي، مورد بررسي قرار گرفته و نتايج حاصل از آناليزهاي SEM، XRD و FTIR نشان داد كه تمام نمونه¬¬هاي سنتز شده زيست فعال مي¬باشند. نتايج آزمون برون¬تني نشان داد كه تمامي نمونه¬هاي سنتز شده زيست فعال مي¬باشند. با مقايسه زيست¬فعالي نانوكامپوزيت-هاي حاوي نانوذرات اكسيد منيزيم اين نتيجه حاصل شد كه هرچه مقدار اكسيد منيزيم كاهش يابد، زيست فعالي نانوكامپوزيت افزايش مي¬يابد.

غشاهاي ماتريس آميخته بر پايه پلي كربنات براي حذف فلزات سنگين نياز به حذف فلزات سنگين موجود در منابع آبي جهت رفع مشكلات زيست محيطي از اهميت ويژ¬ه ¬‌اي برخوردار است. به طور كلي، تكنولوژي غشاهاي ماتريس مخلوط كه تلفيقي از روش هاي مرسوم غشايي و جذب سطحي به شمار مي ¬آيند با حذف معايب روش ¬هاي مرسوم مذكور و بهره ¬گيري از مزاياي هر دو روش، عملكردي نوين و موثر در حذف فلزات سنگين از منابع آبي آلوده ارائه مي ¬دهند. در اين اختراع غشاهاي اولترافيلتراسيون ماتريس مخلوط پليمري بر پايه پلي¬كربنات ساخته شده ¬است. در ساخت اين غشا از مواد مختلفي نظير نانولوله¬هاي اكسيدتيتانيوم، نانوذرات اكسيد منگنز آبدار و اكسيد آلومينيوم به¬ طور جداگانه در درصدهاي وزني مختلف 0 تا 15 درصد استفاده شده¬ است. كارايي غشاهاي ساخته ¬شده در حذف فلزات سنگين در غلظت¬هاي اوليه مختلف فلزات سنگين و PH ها و دماهاي مختلف خوراك مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج حاصله، غشاهاي اولترافيلتراسيون ماتريس مخلوط بر پايه پلي¬كربنات حاوي نانولوله ¬هاي اكسيدتيتانيوم با درصد وزني 15 درصد بالاترين ميزان حذف فلزات سنگين (حدود 98 درصد) و بيشترين مقدار ظرفيت جذب فلزات سنگين را نسبت به ساير غشاها نشان داده¬ است.

در اين اختراع غشاهاي اولترافيلتراسيون ماتريس آميخته پليمري بر پايه پلي¬وينيل‌كلرايد به‌روش جدايش فازي ساخته شده ¬اند. در اختراع حاضر نانولوله¬هاي تيتانيا و نانوذرات اسيد منگنز آبدار به‌ترتيب به‌روش‌هاي سنتز هيدروترمال و روش هم‌رسوبي جهت به‌كارگيري در ساختار غشا سنتز شده‌اند. بررسي‌ها نشان داده‌است كه به‌كارگيري نانوذرات در غشاهاي پلي وينيل كلرايد سبب بهبود خاصيت آبدوستي و افزايش فلاكس آب خالص و افزايش سايز حفرات غشا شده‌است. همچنين عملكرد غشاهاي ماتريس آميخته ساخته‌شده، در حذف فلزات سنگين مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس مطالعات انجام شده، با افزايش بارگيري نانولوله‌هاي تيتانيا و نانوذرات اكسيد منگنز آبدار در ماتريس غشا، عملكرد غشاهاي ماتريس آميخته در حذف فلزات سنگين به‌طور چشمگيري بهبود يافته‌است. همچنين با بررسي پارامترهاي مختلف نظير غلظت و pH خوراك و دماي عملياتي، شرايط عملياتي بهينه براي آزمايش‌هاي اولترافيلتراسيون جهت حصول بالاترين بازدهي حذف يون‌هاي فلزات سنگين انتخاب گرديد. ارزيابي‌هاي انجام شده نشان داده است كه غشاهاي ماتريس آميخته ساخته شده در اين اختراع، قادر به جداسازي كاتيون‌هاي فلز سنگين با بازدهي بالا هستند.

در اين اختراع نانولوله هاي اكسيد تيتانيوم به‌روش سنتز هيدروترمال ساخته شد و تاثير پارامترهاي مختلف نظير نسبت وزني واكنشگرها و زمان واكنش در سنتز اين ماده مورد مطالعه قرار گرفت. سپس عملكرد نانوساختارهاي تهيه شده در حذف فلزات سنگين مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه تغيير پارامترهاي مختلف مي‌تواند بر خواص ساختاري نانولوله‌هاي اكسيد تيتانيوم و در نتيجه عملكردشان در حذف كاتيون هاي فلز سنگين تاثيرگذار باشد. مطالعه جذب سطحي فلزات سنگين به روش ناپيوسته انجام شد و تغيير شرايط عملياتي جذب نظير pH و غلظت اوليه محلول فلزي، دماي عملياتي و مقدار جاذب مصرفي مورد ارزيابي قرار گرفت. نهايتا شرايط عملياتي بهينه براي حذف فلزات سنگين به روش جذب سطحي توسط نانولوله هاي اكسيد تيتانيوم به عنوان جاذب انتخاب گرديد. ارزيابي‌ها نشان داد كه نانولوله هاي اكسيد تيتانيوم سنتز شده در دماي واكنش 160 درجه سانتيگراد و در حضور واكنشگر اكسيد تيتانيوم به مقدار 5 گرم و زمان واكنش 72 ساعت، قادر به جداسازي كاتيون‌هاي فلز سنگين با بازدهي بالا هستند. همچنين بررسي ها نشان داد كه با افزايش دماي عملياتي، pH و غلظت اوليه محلول فلزي و مقدار جاذب مصرفي، ظرفيت جذب نانولوله هاي اكسيد تيتانيوم براي حذف فلزات سنگين افزايش مي يابد.

امروزه با پيشرفت تكنولوژي، جداسازي آلاينده¬ها از منابع آبي جهت رفع مشكلات زيست محيطي از اهميت ويژه-اي برخوردار است. در اين اختراع غشاهاي اولترافيلتراسيون پليمري بر پايه پلي¬وينيل‌كلرايد به‌روش جدايش فازي ساخته شده و در حذف آلاينده¬هاي روغني بكار گرفته شدند. در تهيه غشاهاي مورد نظر از نانوذرات اكسيد منگنز آبدار با نسبت¬هاي وزني مختلف 0 تا ۳ درصد استفاده شد. بر اساس يافته¬ها، به‌كارگيري اين نانوذرات در ساختار غشاهاي پلي¬وينيل¬كلرايد سبب بهبود خاصيت آبدوستي و ضدگرفتگي، افزايش تراوايي و افزايش سايز حفرات شده‌است. مطالعات انجام شده نشان داد كه با افزايش ميزان بارگيري نانوذرات اكسيد منگنز آبدار در غشا، بازدهي پس¬زني آلاينده¬هاي روغني توسط غشاهاي اولترافيلتراسيون حاصل افزايش يافته‌است. بر اساس ارزيابي‌هاي انجام شده، غشاهاي اولترافيلتراسيون پليمري حاوي نانوذرات اكسيد منگنز آبدار ساخته شده در اين اختراع قادر به حذف تقريبا كامل آلاينده¬هاي روغني (با بازدهي نزديك به 100 درصد) از منابع آبي آلوده مي-باشند. همچنين با توجه به هزينه اندك ساخت غشاهاي مذكور و انجام عمليات جداسازي با بازدهي بالا در فشار عملياتي پايين (1 بار) مي¬توان فرايند جداسازي آلاينده¬هاي روغني با استفاده از غشاهاي اولترافيلتراسيون ساخته شده در اين اختراع را فرايندي كارامد و اقتصادي تلقي نمود.

تلاش محققان پزشكي ترميمي روي توليد يك ماده غير تخريب پذير كه ويژگي هاي مشابه استخوان را داشته باشد(بيوسراميك)، متمركز شده است. يكي از انواع رايج بيوسراميك ها شيشه زيست فعال مي باشد. در اين پژوهش، شيشه‌ي زيست فعال نانو كامپوزيتي به روش سل – ژل در ابعاد نانومتري در دماي محيط سنتز گرديد. نانو كامپوزيت هاي زيست فعال با اضافه كردن نانو ذرات دي منگنز تري اكسيد در انتهاي فرآيند سنتز شيشه تهيه شدند. به منظور بررسي زيست فعالي نمونه هاي سنتز شده، آزمون برون تني از طريق غوطه وري پودر نانو كامپوزيت هاي شيشه‌ زيست فعال-دي منگنز تري اكسيد در محلول شبيه سازي شده ي بدن، انجام گرديد. زيست فعالي نمونه ها در فاصله هاي زماني 14 و 28 روز پس از غوطه و‌ري، با توجه به تشكيل لايه‌ي هيدروكسي آپاتيت بر روي سطح شيشه هاي نانوكامپوزيتي، مورد بررسي قرار گرفته و نتايج حاصل از آناليزهاي SEM، XRD و FTIR نشان داد كه نمونه هاي سنتز شده زيست فعال مي باشند. با مقايسه زيست فعالي نانوكامپوزيت هاي حاوي نانوذرات دي منگنز تري اكسيد اين نتيجه حاصل شد كه بعد از 28 روزغوطه¬وري در محلول شبيه سازي بدن بيشترين مقدار زيست فعالي حاصل گرديد.