سنتز غشاي تبادل‌گر آنيون بر پايه پلي‌اتر‌سولفون و بهينهسازي آن با نانوذرات عامل‌دار شده‌ي سيليكا از رزينها و غشاهاي تبادل يون در تصفيه آب آشاميدني، بازيابي فلزات ارزشمند، توليد سود سوزآور، خشك كردن گاز طبيعي، پيلهاي سوختي و غيره استفاده ميشود. در فرآيندهاي ذكر شده اصلاح غشاهاي تبادلگر يون تاثير بسزايي در بالا رفتن راندمان دارد و با هزينه بسيار كمتر خلوص بسيار بالاتري از مواد توليدي به دست ميآيد. از فرآيندهايي كه هماكنون در كشور استفاده ميشوند و به اين نوع غشاها نيازمند ميباشند ميتوان به الكترودياليز، توليد آب ديونيزه و پيل‌هاي سوختي اشاره كرد. از طرف ديگر هزينه تمام شده محصول بسيار مهم بوده و استفاده از يك فرآيند كاراتر كه منجر به توليد غشاهايي با كيفيت بالا شود بسيار ضروري است. بدين جهت هدف اين اختراع اصلاح ساختار پليمري غشاها و رزين‌هاي تبادل يون و توليد يك غشا تبادلگر آنيون كاراتر با هزينه توليد كمتر بوده است. در اين اختراع علاوه بر اصلاح روش سنتز غشاهاي تبادل آنيون با استفاده از پليمر پلياترسولفون، از نانوذرات سليكاي عاملدار شده استفاده شده است كه ويژگي‌هاي غشا تبادل يون را بسيار افزايش داده است.

عنوان اين اختراع ساخت غشاي تبادل‌گر كاتيون نانو‌كامپوزيت بر پايه پلي اتر سولفون متشكل از پراكندگي درصدهاي معيني از نانو‌ذرات عامل‌دار شده ميباشد. در فرآيندهاي تبادل يون مانند الكترودياليز استفاده از غشاهاي تبادل يون با كارايي بالا ضروري ميباشد. بدين جهت براي داشتن غشاهاي مناسب با خواص اصلاح شده، مي¬توان از روش هاي بهينه براي سنتز پليمرهايي با ظرفيت تبادل يون بالا و خواص الكتروشيميايي مناسب بهره برد. در اختراع حاضر، ابتدا سنتز ماتريس غشاي كاتيوني به روش بهيته تعيين شده در اين اختراع انجام شد. سپس نانو ذرات سيليكا و آهن به روش هاي مناسب توليد و عامل دار گرديدند. اين عمل براي بالابردن سازگاري نانوذرات با ماتريس پليمري صورت گرفت. سپس درصدهاي مختلفي از نانوذرات عامل‌دار شده به ماتريس غشا تبادل يون افزوده گرديد. استفاده از نانوذرات معدني سنتز شده در اختراع حاضر در ساختار غشاها منجر به افزايش گزينش¬پذيري انتخابي و بهبود كنترل خواص سطحي غشا و نيز بهبود خواص الكتروشيميايي، حرارتي، مكانيكي و شيميايي گرديد. سنتز غشاهاي تبادل يون نانوكامپوزيتي مي‌تواند مشكلات موجود در غشاهاي تجاري از جمله نافيون را مرتفع نمايد.

حذف آلاينده هاي مختلف از جمله تركيبات گوگردي يكي از مباحثي است كه امروزه در زمينه استفاده از برش هاي مختلف نفتي مطرح است. وجود اين تركيبات موجب آلودگي محيط زيست، باران‌هاي اسيدي، خوردگي تجهيزات و غيرفعال شدن كاتاليست‌هاي شيميايي مي‌شود. از ميان روشهاي مختلف گوگرد زدايي، اكسيداسيون كاتاليستي يكي از راه‌هاي موثركاهش محتواي گوگرد سوخت به‌شمار مي‌آيد. در اين روش مي توان از كاتاليست‌‌هاي مختلفي استفاده نمود كه از ميان آنها، پلي اكسو متالات با توجه به خصوصيات اكسايشي بالا و همپنين پايداري آنها در شرايط واكنش جز بهترين گزينه ها هستند. در سوي ديگر، گرافن و مشتقات آن به دليل داشتن مساحت سطح بالا در كنار خصوصيات منحصر به فرد ديگر، به عنوان گزينه اي ايده ال براي نشاندن اين تركيبات فعال براي حل معظل استفاده از پلي اكسو متالات در شرايط همگن مي باشد. در اين تحقيق، سنتز و شناسايي كاتاليست جديد پلي اكسو متالات نشانده شده بر روي بستر گرافن اكسايد و كاربرد آن در زمينه گوگرد زدايي استخراجي و اكسايش كاتاليستي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج گواه بر اين است كه كاتاليست سنتز شده فرايند گوگرد زدايي اكسايشي را قادر ميسازد تا در مدت زمان كوتاه (كمتر از 30 دقيقه) تحت شرايط ملائم (دماي o C 60 و فشار محيط) محتواي كلي گوگرد سوخت را با راندمان بسيار بالا (100%)حذف كند. از مهمترين مزاياي استفاده از اين كاتاليست، مي توان به مقدار بسيار كم كاتاليست استفاده شده در فرايند، در مقايسه با كاتاليست هاي اكسايشي مشابه و همپنين بالاتر بودن كارايي كاتاليست ناهمگن(نشانده شده بر روي پايه) نسبت به مقدار يكسان استفاده شده در شرايط همگن اشاره كرد كه به دليل سينرژيسم ايجاد شده بين پايه و كاتاليست مي باشد. از مزاياي قابل توجه ديگر، سرعت سينتيك فوق العاده بالاي آن در فرايند گوگردزدايي، استفاده از اكسيد كننده سبز (H2O2)، استفاده از حلال استخراج بسيار كم، اكسايش و استخراج تك مرحله اي، عدم ورود ناخالصي به فاز سوخت با توجه به دو فازي بودن فرايند، و امكان بازيابي و استفاده ساده و مجدد از كاتاليست را نام بردكه امكان استفاده از آن در مقياس صنعتي را امكان پذير ميسازد.