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 روشي براي سنتز سيليكا آئروژل ارائه مي نمايد كه شامل الف- تهيه هيدروژل كه در آن به محلول آبي آب شيشه، محلول آبي اسيد معدني جهت تنظيم pH و ايجاد سيليسيك اسيد اضافه مي شود. سپس محلول بدست آمده بمدت 10 تا 26 ساعت ترجيحا 10 تا 20 ساعت، ارجحترين 15 تا 18 ساعت در دمايoC80-60 ترجيحا oC75-65 مي ماند (aging) تا ژل تشكيل گردد. بعد از آن ژل بدست آمده، به منظور مستحكم شدن ساختار ژل و خروج يون سديم در آب قرارداده مي شود; ب- تعويض حلال و بهبود خواص سطح بوسيله شستشوي ژل با مخلوط سه حلال هيدروكربني خطي با نقطه جوش پايين تر از 100 درجه سانتيگراد، الكل تك عاملي و حلال سيلانه كلردار و ج- خشك كردن ژل بدست آمده بصورت تك مرحله اي است . سيليكا آئروژل بدست آمده مساحت سطح بالاتر، دانسيته پايينتر و ضريب انتقال حرارت پايين دارد. در مرحله تشكيل وتكميل ژل، شرايط اقامت اعمال شده در اختراع حاضر موجب صرفه جويي در مصرف مواد و ايجاد ساختارمناسب در ژل مي گردد و در نتيجه تأثير به سزايي در به دست آمدن مساحت سطح بالاتر محصول دارد.

اين اختراع، سعي بر ارائه روش جديدي براي تهيه دستجات نانوهيبريد سيليكا-نانولوله هاي كربني همراستا دارد. روش ارائه شده آسان و كم هزينه است. در اين روش از پلي وينيل الكل به عنوان قالب استفاده شده است. پلي وينيل الكل نقش مهمي در شكل گيري ساختار نانو مواد ايفا مي كند. با بهره گيري از آن مي توان دستجات نانو مواد يك بعدي همراستا با مورفولوژي يكنواخت بدست آورد. از دستجات نانوهيبريد سيليكا-نانولوله هاي كربني همراستا مي توان به عنوان الكترود باتري ها، پايه كاتاليست واكنش هاي شيميايي و تهيه غشاء براي جداسازي مايعات و گازها استفاده نمود. براي بهبود خواص الكتريكي سيليسيوم اكسيد از نانولوله هاي كربني چند ديواره استفاده شده كه در حين فرآيند سنتز نانوسيليس به آن اضافه مي گردد. بعد از شكل گيري ساختار سيليس بر روي نانولوله هاي كربني چند ديواره، با حرارت دادن تركيب تحت جو آرگون مي توان قالب پلي وينيل الكل را حذف نمود.

اين اختراع به ارائه روش توليد هيبريد گاما آلومينا-نانولوله هاي كربني چند ديواره به روش هيدروترمال پرداخته است. در اين روش، از آلومينيوم كلريد به عنوان منبع تامين آلومينيوم، سوربيتول براي افزايش پايداري در محيط آب، اوره براي افزايش سطح نمونه تهيه شده و نانو لوله هاي كربني چند ديواره استفاده شد. در فرايند اين اختراع از دماي °C140 براي تهيه هيبريد مورد نظر استفاده شد چراكه دماي بالاتر باعث تخريب ساختار كربني و شكسته شدن گروه هاي عاملي ايجاد شده روي آن شده و دماي پايين تر دماي مناسب را براي انجام هيبريداسيون فراهم نمي آورد. كاربرد عمده ي هيبريد تهيه شده در ازدياد برداشت مخازن نفتي به ويژه مخازن كربناته مي باشد كه با توجه به اينكه جنس سنگ مخازن نفتي در ايران اكثرا كربناته بوده پس اين هيبريد مي تواند در ازدياد برداشت مخازن نفتي ايران موثر باشد.

اختراع حاضر، فرمولاسيون و روش‌‌هاي ساخت نانو افزايه‌ روانكار دوستدار محيط زيست براي سيالات حفاري و گريس‌ها ارائه مي‌نمايد كه علاوه بر ايجاد خاصيت روانكاري مناسب و پايداري در سيال، خواص فشار‌پذيري و ضدسايش آن‌ها را بهبود مي‌بخشد. فرمولاسيون‌هاي نانو افزايه روانكار اختراع حاضر متشكل از الف) يك سيال پايه شامل يك يا مخلوطي از روغن‌هاي چرب و/يا يك يا مخلوطي از روغن‌هاي گياهي، يك يا مخلوطي از آميد(ها)، يك يا مخلوطي از استر(ها)، يا لوراميد به‌جاي استفاده از آميد(ها) و استر(ها)، يك يا مخلوطي از آمين‌هاي چرب و يك يا مخلوطي از دي آلكيل‌دي‌تيو‌فسفات فلز و ب) يك يا مخلوطي از نانو هيبريد دي كالكوژنيد(‌هاي) يك يا چند عنصر واسطه و يك يا چند بورات فلزي است كه در آن يك يا مخلوطي از نانو هيبريد در سيال پايه پراكنده مي‌شود. نانو افزايه‌(هاي)‌ روانكار دوستدار محيط زيست سنتز شده طبق اختراع حاضر، براي پايه‌هاي مختلف سيالات حفاري (آبي، گليكولي،...) با ساختار ساده و پيچيده و در شرايط مختلف دمايي چاه(ها) مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد.