ساليانه ميليون ها نفر در اثر آلودگي هوا جان خود را از دست مي‌دهند كه اكثر آنان در كشورهاي توسعه يافته هستند. دربعضي كشورها تعداد افرادي كه در اثر همين عامل جان خود را از دست مي‌دهند بيشتر از قربانيان سوانح رانندگي است. اين مرگ و مير بطور خاص مربوط به آسم، برونشيت، تنگي نفس و حملات قلبي و آلرژي‌هاي مختلف تنفسي است. تيتانيوم دي اكسيد (TiO2) به دليل خواص منحصر به فردش مهمترين كاتاليزور نوري شناخته شده است و از آن جا كه كاربردهاي عملي آن مستلزم استفاده از هيچ ماده شيميايي نيست، مواد پوشيده شده با آن، در دسته مواد دوست¬دار محيط قرار مي‌گيرند. تصفيه‌ي آب و هوا، ضدعفوني كردن، تخريب و تجزيه مواد آلي، تهيه‌ي سبز مواد شيميايي مهم صنعتي، اثر ضد بخار و كاربرد در سطوح خود تميز شونده از مهمترين كاربردهاي كاتاليزور نوري تيتانيوم دي اكسيد است. دفع آلودگي‌ها با استفاده از كاتاليزورهاي نوري به دلايل زير بر ساير روش‌ها ارجحيت دارد. مزايا استفاده از دي اكسيد تيتانيوم دردسترس بودن ارزان قيمت بودن اين ماده است. واكنش‌ها سريع و در شرايط ملايم( دما و فشار محيط) قابل انجام هستند. طيف وسيعي از آلودگي‌هاي آلي را مي‌توان به آب و دي اكسيد كربن تبديل كرد. محصول ذكر شده مربوط به مواد فتوكاليست است كه در ناحيه نورهاي مرئي فعال مي شود و قابليت تصفيه آلاينده هاي آلي و غير آلي موجود در هوا، آب و خاك را دارا است. در اين روش از نور خورشيد و اكسيدان غير سمي اكسيژن استفاده مي‌شود و هيچ واكنش گر شيميايي و واكنش جانبي نياز نيست. دي اكسيد تيتانيوم در محدوده نور فرابنفش فعال مي شود كه تنها 4% نور فرابنفش خورشيد به سطح زمين مي رسد. براي بهبود فعاليت اين ماده و جذب انرژي در طيف هاي نور مرئي، از چند روش استفاده مي كنيم. روش اول اصلاح سطح كاتاليزور: در اين روش دي اكسيد تيتانيوم با مواد نيمه رساناي ديگر مانند اكسيد روي، سولفيد باريم، سولفيد روي، تنگستن تري اكسيدو ... به صورت كامپوزيت توليد مي¬شود. حساسيت كاتاليزور به سمت نورهاي مرئي برده و سبب افزايش كارايي كاتاليزورمي شود. اختلاط: اختلاط تيتانيوم دي اكسيد با عناصر فلزي مثل طلا، پلاتين و عناصر غير فلزي از قبيل كربن و نيتروژن سبب افزايش واكنش‌هاي انتقال بار و پايداري حرارتي كاتاليزور نوري مي‌شود. سولفيدهاي فلزي: اين دسته از كاتاليزورهاي نوري در محدوده ي نور مرئي استفاده مي‌شوند. كادميوم سولفيد و روي سولفيد(ZnS)، از مهم ترين كاتاليزورهاي نوري سولفيدهاي فلزي هستند. عملكرد اكسيد تيتانيوم: الكترون ها و حفراتي كه در نتيجه واكنش فوتوكاتاليستي بر روي سطح نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم شكل مي گيرند مي توانند آب و اكسيژنه موجود در محيط را به يون¬هاي سوپراكسيد و راديكال هاي آزاد هيدروكسيل تبديل كنند. همچنين حفرات ايجاد شده، آلودگي هاي آلي را اكسيد كرده، به آب، CO2و ساير مواد آلي واسطه بي خطر تبديل مي كنند. اختراع فوق راهكاري بلند مدت براي كاهش الودگي محيطي و كاهش بار ميكروبي در مناطق مسكوني و صنعتي مي باشد. استفاده از مواد فتوكاليستي باعث حذف آلاينده هاي موجود در هوا وكاهش بار ميكروبي مي شود. محصول نهايي پودري سفيد رنگ مي باشد كه قابليت تركيب با انواع رزين ها، پليمرها و ملات هاي سيماني را دارد. قابليت استفاده در مكان هايي مانند: سطح خيابان ها و معابر عمومي، پشت بام ها، تونل ها و ... را دارد. مواد به كاررفته در اين محصول مانند اكسيد تيتانيوم اكسيد روي، سولفيد روي و سولفيد باريم، از دسته كاتاليزورهاي نوري هستند.

در چند دهه¬ي گذشته، تحقيقات بسياري در توسعه سنتز نانوذرات اكسيد آهنو گزارش¬هاي زيادي در تهيه¬ي كارآمد نزديك به توليد شكل كنترل شده، پايدار و زيست سازگار شده است. ساده¬ترين روش¬هاي معمول براي تهيه نانوذرات اكسيد آهن شامل سل-ژل، هم رسوبي، تجزيه حرارتي، روش هيدروترمال، روش ميكرو امولسيون، روش سونو شيميايي است. در ميان روش¬هاي شيميايي مختلف تهيه اكسيد¬هاي فلزي چندين مزيت براي فرايند هم رسوبي ارائه شده است. مزايايي مانند يكنواختي و همگن بودن مناسب و خوب، هزينه كم و درصد خلوص بالا از مزاياي اين روش است. اكسيد آهن به دليل خواص منحصر به فردش، مغناطيسي بودن و قابليت بازيافت، به عنوان كاتاليزگر مهمي شناخته شده است. از مهمترين كاربردهاي نانوذرات مغناطيسي اين است كه به دليل روش كار ساده، سازگاري با محيط زيست، قابليت استفاده مجدد، هزينه كم و جداسازي آسان به طور كلي به عنوان كاتاليزگر ناهمگن در سنتز مواد آلي مورد استفاده قرار مي¬گيرند. همچنين نانوذرات به عنوان كاتاليزگر اسيدي جامد در فرايندهاي صنعتي و در تركيب با سلول، مواد دارويي و ژن خاص طراحي شده بهبود اثر بخشي درماني در مطالعات محيط باليني ارائه مي¬دهند. اين اختراع در زمينه توليد نانو مواد و نانو شيمي و نانوتكنولوژي بوده و مربوط به ساخت نانوذرات اكسيد اهن به روش همرسوبي ميباشد. با توجه به موارد ذكر شده در بالا، به منظور محقق كردن اهداف نوآورانه در ساخت اكسيدهاي فلزي پركاربرد مثل اكسيد آهن (III) و هم¬چنين كاهش اثرات مخرب محيط زيست، در اين اختراع نانوذرات اكسيد آهن (III) با تخلخل بالا در حضور پلي¬مر زيست تخريب پذير كربوكسي متيل سلولز به عنوان عامل بازدارنده از لخته شدن نانوذرات و هم¬چنين به عنوان يك ماده بسيار ارزان قيمت ارايه شده است. اين روش باعث توليد نانوذرات دراندازه بسيار كوچك(nm70) و ميزان تخلخل بالا شود. بطور كلي هدف از اختراع اين اختراع استفاده از مواد سبز و و دوستدار محيط زيست در ساخت اكسيد آهن(III) مي¬باشد. نكته بسيار مهم ديگر براي اين اختراع ساخت نانوذرات يك اندازه با تخلخل بالاست كه با توجه به بكارگيري كربوكسي متيل سلولز هر دوي اين اهداف محقق شده است

در چند دهه گذشته، تحقيقات بسياري در توسعه سنتز نانوذرات اكسيد روي و گزارش هاي زيادي در تهيه كارآمدنانو ذرات اكسيد روي در توليد شكل كنترل شده، پايدار و روش هاي زيست سازگار شده است. ساده ترين روش هاي معمول براي تهيه نانوذرات اكسيد روي شامل سل-ژل، هم رسوبي، تجزيه حرارتي، روش هيدروترمال، روش ميكرو امولسيون، روش سونو شيميايي است. در ميان روش هاي شيميايي مختلف تهيه اكسيدهاي فلزي چندين مزيت براي فرايند سل-ژل ارائه شده است. مزايايي مانند يكنواختي و همگن بودن مناسب و خوب، هزينه كم و درصد خلوص بالا از مزاياي اين روش است. اين اختراع در زمينه توليد نانو مواد و نانو شيمي و نانوتكنولوژي بوده و مربوط به ساخت نانوذرات اكسيد روي به روش سل-ژل ميباشد.با توجه به موارد ذكر شده در بالا، به منظور محقق كردن اهداف نوآورانه در ساخت اكسيدهاي فلزي پركاربرد مثل اكسيد روي و همچنين كاهش اثرات مخرب محيط زيست، در اين اختراع نانوذرات اكسيد روي با تخلخل بالا در حضور تارتارات سديم به عنوان عامل بازدارنده از لخته شدن نانوذرات و همچنين به عنوان يك ماده بسيار ارزان قيمت ارايه شده است. اين روش باعث توليد نانوذرات دراندازه بسيار 70 تا 90 و ميزان تخلخل بالا شود. بطور كلي هدف از اين اختراع استفاده از مواد سبز و و دوستدار محيط زيست در ساخت اكسيد روي مي باشد. نكته بسيار مهم ديگر براي اين اختراع ساخت نانوذرات يك اندازه با تخلخل بالاست كه با توجه به بكارگيري سديم تارتارات هر دوي اين اهداف محقق شده است. با توجه به جنبه اختراع استفاده از سديم تارتارات نيز باعث شد كه نيازي به محيط قليايي و چند مرحله اي شدن فرايند توليد براي تشكيل روي اكسيد نياز نباشد و از طرف ديگر استفاده از حلال اتانول رسوب دهي نانوذرات روي اكسيد را بدون نياز به سانتريفيوژ اسان كرده است.