زمينه فني اختراع مربوط: روش هاي متعدد بيولوژيكي شيميايي و فيزيكي براي رنگ زدايي در اين چند دهه اخير گزارش شده است. اما اين روش ها اغلب قادر نيستند غلظت آلاينده ها را تا يك سطح مطلوبي كاهش دهند و معمولا هزينه هاي زيادي را هم دربردارند. با وجود پيشرفت هاي زيادي كه در زمينه ي تصفيه آب و پساب هاي صنعتي حاصل شده است هم چنان فرايند جذب به عنوان اصلي ترين فرايند در اين زمينه شناخته مي شود. از اين رو كارايي فيلتر پلي پيرول بر پايه پلي اتيلن گليكول در زمينه حذف رنگ متيلن بلو مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج حاصل شده حاكي از اين است كه اين فيلتر به عنوان يك كانديداي مناسب براي حذف يك رنگ كاتيوني متيلن بلو در كمترين زمان تماس ممكن شناخته شد،زيرا بعد ازسپري شدن فقط 2 دقيقه به 86.49 % از جداسازي و 98.135% از حذف رنگ متيلن بلو در مدت زمان تماس 14 دقيقه دست يافتيم.(تمامي اين داده ها ي ذكر شده در محيط اسيدي داراي pH=1 حاصل شده است.)

ضايعات پوستي و زخمهاي مزمن ناشي از سوختگي ها و/يا برخي بيماري ها مانند ديابت مهمترين نگراني ها در حوزه بهداشت عمومي هستند كه مي توانند بر كيفيت زندگي اثرگذار باشند. درحال حاضر، مهندسي بافت به عنوان مؤثر ترين روش درماني در نظر گرفته مي شود اگرچه طراحي جايگزين هاي پليمري براي تمايز درمي-اپيدرمي و بهبود زخم (بدون ايجاد اسكار) چالش مهمي است. براي اين منظور، ما در اين اختراع يك نانوبستر هيبريدي 3بعدي (CPCP) مبتني بر كلاژن/كيتوسان اصلاح شده با كامپوزيت PEG/PCL را با روش خشك كردن سرمايشي و فريز كردن دومرحله اي طراحي كرديم كه مي تواند از طريق تقليد ساختار و عملكر پوست انسان و بدون استفاده از فاكتورهاي رشد، الگوي تمايز هر دو سلولهاي درمي-اپيدرمي را تقليد كند. در ادامه، به منظور مطالعة عملكرد نانوبستر پليمري براي استفاده در مهندسي بافت پوست، خواص فيزيكوشيميايي، مكانيكي و زيستي نمونه هاي طراحي شده مورد ارزيابي قرار گرفت. مقايسه آناليز طيفهاي FT-IR، شباهت شيميايي زيادي را بين CPCP و ماتريكس دسلولار شدة پوستي نشان داد. نتايج ما همچنين نشان داد كه تركيب دو پليمر طبيعي و دوپليمر مصنوعي، سبب تشكيل يك شبكة 3بعدي قوي تر از پوست به لحاظ سرعت تخريب و نيز مدول الاستيك مشابه پوست (MPa 18~) مي شود، كه علاوه بر تشكيل ضخامت ديواره ي نانومتري(nm235~) و اندازه منافذ همانند ماتريكس پوست(µm 54) جذب آب بيشتر(3 برابر)، را فراهم مي كند. مشاهدات تكثير و مورفولوژي سلول هاي فيبروبلاست پوست انسان نيز نشان داد كه نانوبستر CPCP به دليل خواص آبدوستي و تر شوندگي بالا (زاويه تماس آب با سطح=60 درجه) همانند پوست دسلولار شده عمل كرده و براي چسبندگي، تكثير و گسترش سلولي مناسب است. بر اساس نتايج RT-PCR نيز بيان كراتينوسيت هاي درمي-اپيدرمي القا شده توسط سلول هاي بنيادي مشتق شده از بافت چربي انساني، همراه با الگوي تمايزي مشابه پوست، بر روي نانوبستر 3 بعدي CPCP بيشتر از محيط دوبعدي القايي اپيدرمي مشاهده شد. از اين رو، نتايج نشان مي دهد كه نانوبستر پليمري CPCP مي تواند به عنوان يك بستر (در كاربردهاي مهندسي بافت) يا زخم بند سوپرجاذب جهت جذب پيوسته ي تراوشات زخم و ترميم سريع آن عمل نمايد. اين ويژگي مي تواند به طور بالقوه براي اپيتلياليزاسيون مجدد پوست همراه با ضمائم آن (فوليكول هاي مو، غدد سباسه و تعريق) مؤثر باشد.

سنتز تركيبات ساندويچي پلي اكسومتالات هوشمند دو بعدي كه توانايي مستقر شدن بر روي ذرات نانو را داشته و بدون اينكه ساختارشان خراب شود به راحتي الكترون مي گيرد و به راحتي هم الكترون مي دهند. حذف تركيبات گوگردي نفت از جمله مركاپتان با استفاده از خواص دو بعدي اين تركيبات بسيار اهميت دارد. لذا اين ماده پلي اكسومتالات دو بعدي ساندويچي كه براي اولين بار در دنيا توسط گروه ما ساخته شده قادر خواهد بود كه تركيبات مزاحم نفت، گازوييل نفت سفيد مازوت و ديگر مشتقات نفتي را جدا كند البته خواص جالب زير را دارد: 1- اين ماده بسيار سريع تركيبات گوگردي نفت را حذف مي كند. 2- پايداري حرارتي بالايي دارد و تخريب نمي شود. 3- براي محيط زيست و انسان اصلا مضر نمي باشد. 4- در دسترسند و بسيار ارزان قيمت 5- با توجه به دو بعدي بودن آن به راحتي در محلولهاي مختلف قابل حل مي باشند. تركيبات گوگردي را زود جذب مي كند با قرار گرفتن در بين لايه هاي مختلف نفتي به بهترين نحو ممكنه با اين تركيبات مضر واكنش مي دهد و با اكسيد كردن آنها محيط را از حضور آنها پاك مي كند. روشهاي حذف مواد گوگردي نفت با باكتري انجام شده ولي تا به حال جواب مناسبي نگرفته اند در ضمن كار بايد در اشل صنعتي باشد با توجه به سرمايه گذاري عظيم جمهوري اسلامي ايران در حذف مواد گوگردي نفت كشف اين ماده مي تواند كمك موثري در صنعت نفت باشد. با توجه به دو بعدي بودن اين تركيبات سر معدني اين تركيبات با تركيبات قطبي نفت وارد واكنش مي شود و سر آلي آن با تركيبات آلي نفت وارد واكنش مي شود و دو فاز مجزا ايجاد مي كند و از اين حيث است كه اين تركيبات از لحاظ حذف مواد گوگردي مثل حذف مركاپتان بي نظير هستند. يك مولكول دو بعدي (آلي - معدني) با تقارن ساختاري مناسب و خواص كاتاليزوري بسيار ايده آل است كه اين تركيب بعد آلي آن متوسط تر مي باشد و نظم فضايي بيشتري داشته و ممانعت فضايي كمتري دارد و لذا راحتتر در ميان لايه هاي نفتي قرار مي گيرد كه آنرا براي حذف مواد خورنده نفتي و تركيبات گوگردي آن جزو بهترين كاتاليزور قرار مي دهد. همچنين اين تركيب ساندويچي دو بعدي بسيار مناسب براي حذف تركيبات گوگردي نفت خام مثل مركاپتان آن مي باشد. پلي اكسومتالانهادر دماهاي بسيار زياد و در PH هاي مختلف پايداري بالايي دارد. در حلالهاي قطبي حل مي شود هم الكترون مي گيرد و هم الكترون مي دهد و در حين واكنشهاي اكسيداسيوني تخريب نمي شود. ساختار دو بعدي (آلي- معدني) آن سبب مي شود تا ايده آل ترين حالت را براي حذف مواد خورنده نفت خام نفت سفيد گازوييل مازوت ميعانات گازي را داشته باشد.

سنتز تركيبات ساندويچي پلي اكسومتالات هوشمند دو بعدي كه تونايي مستقر شدن بر روي ذرات نانو را داشته و بدون اينكه ساختارشان خراب شود به راحتي الكترون مي گيرد و به راحتي هم الكترون مي دهند. حذف تركيبات گوگردي نفت از جمله مركاپتان با استفاده از خواص دو بعدي اين تركيبات بسيار اهميت دارد لذا اين ماده پلي اكسومتالات دو بعدي ساندويچي كه براي اولين بار در دنيا توسط گروه ما ساخته شده قادر خواهد بود كه تركيبات مزاحم نفت گازويل نفت سفيد مازوت و ديگر مشتقات نفتي را جدا كند البته خواص جالب زير را دارد: 1- اين ماده بسيار سريع تركيبات گوگردي نفت را حذف مي كند. 2- پايداري حرارتي بالايي دارد و تخريب نمي شود. 3- براي محيط زيست و انسان اصلا مضر نمي باشد. 4- در دسترسند و بسيار ارزان قيمت 5- با توجه به دو بعدي بودن آن به راحتي در محلولهاي مختلف قابل حل مي باشند. تركيبات گوگردي را زود جذب مي كند با قرار گرفتن در بين لايه هاي مختلف نفتي به بهترين نحو ممكنه با اين تركيبات مضر رواكنش مي دهد و با اكسيد كردن آنها محيط را از حضور آنها پاك مي كند. روشهاي حذف مواد گوگردي نفت با باكتري انجام شده ولي تا به حال جواب مناسبي نگرفته اند در ضمن كاربايد در اشل صنعتي باشد با توجه به سرمايه گذاري عظيم جمهوري اسلامي ايران در حذف مواد گوگردي نفت كشف اين ماده مي تواند كمك موثري در صنعت نفت باشد. با توجه به دو بعدي بودن اين تركيبات سر معدني اين تركيبات با تركيبات قطبي نفت وارد واكنش مي شود و سر آلي آن با تركيبات آلي نفت وارد واكنش مي شود و دو فاز مجزا ايجاد مي كند و از اين حيث است كه اين تركيبات از لحاظ حذف مواد گوگردي مثل حذف مركاپتان بي نظير است.

يكي از آلودگي‌هاي مهم موجود در آب آشاميدني وجود فلزات سنگين در آن است كه مي تواند براي سلامتي مصرفكنندگان بسيار مخاطره‌آميز باشد. اين فلزات از را ه‌هاي مصنوعي مثل سوختن سوخت‌هاي فسيلي، استخراج معادن، فاضلاب‌هاي كشاورزي، آب‌هاي جمع آوري شده سطحي، فاضلاب كارخانجات، حمل و نقل و ازراه هاي طبيعي مانند بارندگي، فرسايش خاك و حل‌شدن نمك‌هاي محلول وارد مخازن آب مي‌شوند. فلزات سنگين از جمله آهن، نيكل، سرب و كادميم جزء عناصر كمياب هستند. فلزات سنگين در محيط زيست پايدارند و در مقادير بالا مي توانند باعث اختلالات مرفولوژيكي، كاهش رشد، افزايش مرگ و مير و اثرات ژنتيكي در انسان شوند. سرب يك نوروتوكسين است و مسئول بسياري از مسموميت هاي فلزي براي انسان است. مهم ترين اثر اين فلز، اثر بر روي جنين مي‌باشد همچنين مسموميت سرب مي‌تواند باعث جلوگيري از سنتز هموگلوبين، عدم كاركرد صحيح كليه، سيستم تناسلي و سيستم گردش خون و آسيب حاد و مزمن به سيستم اعصاب مركزي و محيطي شود. از ديگر آسيب‌هاي اين فلزمي‌توان به صدمه سيستم گوارشي و دستگاه ادراري كه نتيجه آن خون ادراري، اختلالات عصبي و آسيب شديد مغزي اشاره كرد. سرب درگياهان بيشتر ازطريق ريشه ها جذب مي شود تا از طريق شاخه ها واثر سمي سرب برفتوسنتز ورشد گياه درغلظت هاي بيش از100 الي 1000 ميلي گرم دركيلوگرم خاك است . نيكل از عناصر ضروري رشد گياه نمي‌باشد وهشت مرتبه سمي تر از روي درنظر گرفته شده است. آلودگي منابع خاك وگياهان مناطق اطراف محيط هاي صنعتي وبالا خص كارخانجات ذوب فلزبيشتر مربوط به فلزات سنگين است كه از طريق بخش هاي مختلف صنعت ذوب آهن به منابع خاك راه مي يابد. خروج اين عناصر به صورت گردوغبار يا به همراه پساب ،مهمترين راه ورود آنها به منابع خاك وآب است . از آنجا كه آبهاي سطحي منابع اصلي تامين كننده آب براي مصارف مختلف خانگي، شهري، كشاورزي و صنعتي را تشكيل مي دهند، بنابراين آلودگي اين منابع توسط انواع آلاينده ها از قبيل آب‌هاي اراضي كشاورزي، پساب‌هاي صنعتي، شهري و خانگي اثرات سوء و جبران ناپذيري بر منابع حياتي مزبور وارد مي كند و از طرفي سلامتي و بهداشت جوامع را به خطر مي اندازد، اگر چه تصفيه و سالم ساختن مجدد آن باعث صرف هزينه گزافي خواهد شد،ولي ناگزير به پرداخت آن مي باشيم. جاذب ها و روش هاي متعددي براي حذف اين فلزات سنگين وجود دارند كه تعدادي از اينها داراي راندمان جذب بالايي نيز مي باشند منتهي در اين جاذب ها بايد زمان تماس بسيار طولاني بين جاذب ومحلول رنگي ايجاد گردد ،حتي در بعضي مواقع يك هفته زمان بايد سپري شود،كه به ان راندمان بالا دست يابند كه اين مستلزم صرف زمان طولاني و انرژي براي اين جداسازي مي باشد.لذا كامپوزيت پلي پيرول بر پايه پلي ونيل الكل جهت حذف فلزات سرب و نيك مورد استفاده قرا گرفت. نتايج حاصل شده حاكي از اين است كه اين كامپوزيت به عنوان يك كانديداي مناسب براي حذف فلزات سنگين سرب و نيكل در كمترين زمان تماس ممكن شناخته شده است، زيرا بعد ازسپري شدن فقط 14 دقيقه به درصد بالايي از حذف براي نيكل و سرب به ترتيب 13/91 و 2/94 رسيده است.( تمامي اين داده ها ي ذكر شده در محيط اسيدي داراي 2= pH حاصل شده است).

عامل دار كردن ساقه برنج با استفاده از گروه عاملي آميني و بكارگيري آن در فيلتر هاي جذبي جهت حذف نيترات از آب و پساب ساقه ي برنج به عنوان يك جاذب بي اثر در حذف آنيون ها شناخته شده است كه براي بكار گيري آن در حذف انيو ن ها گروه عاملي آميني به آن اضافه شد. بعد از تهيه اين جاذب , اين ماده در حذف نيترات از آب و پساب بكار گرفته شد. هم چنين بررسي عوامل موثر در جذب مانند دما وpH نيز بررسي شد. در اين فرايند, ساقه ي برنج بهينه شده با گروه عاملي عملكرد بسيار خوبي در حذف نيترات داشته و نزديك به 95% نيترات موجود در اب و پساب را حذف نموده است. هم چنين قابليت بازيابي بالا و بكارگيري چند باره ان براي عمل جذب, بكارگيري اين جاذب را در سطح كلان نويد مي دهد