افزايش نگراني هاي زيست محيطي و پيشرفت فرآيندهاي شيمي سبز، جانشيني كاتاليزگرهاي ناهمگن را با انواع همگن آن ضروري كرده است. به سبب قيمت بالاي كاتاليزگرهاي همگن و عدم امكان بازيابي آنها، بكارگيري اين كاتاليزگرها اقتصادي نمي باشد. مشكل ديگر كاتاليزگرهاي همگن، باقي ماندن مقادير كم كاتاليزگر در محصولات مي باشد كه به ويژه در محصولات دارويي قابل قبول نيست. با ناهمگن شدن كاتاليزگر، مشكلات ذكر شده حل شده و با صاف كردن، بسادگي كاتاليزگر از مخلوط واكنش جدا شده و دوباره بكار گرفته مي شود. براي تهيه ي كاتاليزگرهاي ناهمگن، كاتاليزگر همگن را روي تكيه گاه قرار مي دهند. اين بسترهاي جامد مي توانند پليمرهاي آلي يا بسترهاي معدني باشند. از اينرو در اين اختراع، نانو بوهميت كه يك پليمر معدني است بعنوان بستر كاتاليستي تهيه شد. بوهميت به علت دارا بودن OHهاي فراوان داراي سطح بسيار فعال است. تهيه اين بستر به روش هيدروترمال سل-ژل ذراتي در ابعاد نانو بدست مي دهد. سپس اين بستر با گروه هاي آميني و ايميني عامل دار گرديد. نانوبوهميت عامل دار شده پس از نشاندن كمپلكس هايي از موليبدن و واناديم جهت اپوكسايش آلكنها به كار گرفته شد. نتايج حاصل نشان داد كه نانوكاتاليزگر تهيه شده كارايي بالايي در اين فرآيند داشته و با گزينش پذيري كامل محصول اپوكسيد را بدست مي دهد. اين نانوكاتاليست علاوه بر به كارگيري در اپوكسايش آلكن ها مي تواند در استريفيكاسيون كاتاليستي و تهيه بايوديزل نيز كاربرد داشته باشد.

امروزه در زمينه¬هاي گوناگون، استفاده از نانوذرات گسترش يافته است. از جمله¬ي اين ذرات، نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 مي باشند. اين ذرات با دارا بودن خاصيت مغناطيسي، قابليت هدايت شدن در محيط¬هاي مختلف را داشته، به راحتي با اعمال ميدان مغناطيسي خارجي از ماتريس محيطي خود جدا مي¬شوند و با محيط زيست سازگارند. علاوه بر آن داراي خاصيت مغناطيسي بالا، سميت كم و سنتز آسان و قابل كنترل مي¬باشند. ما با ايجاد پوششي به روش هيدروليز هيدروترمال بر روي نانو ذرات Fe3O4 ، باعث پايداري بيشتر اين ذرات در محيط¬هاي زيستي و بيولوژيكي شده¬ايم. با اين پوشش تمايل نانوذرات Fe3O4 به كلوخه¬اي شدن كاهش يافته،گروه¬هاي هيدروكسيل سطحي و در نتيجه توانايي نانو ذره براي جذب تركيبات فعال افزايش مي¬يابد. در مرحله¬ي بعدي به عنوان كاربردي براي اين ذرات، كاتاليزگر¬هاي كمپلكس¬هاي فلزات Mo و V را بر روي اين بستر تثبيت و از آن در اپوكسايش سيكلواكتن استفاده كرده¬ايم. اين امر موجب جداسازي آسان و مقرون به صرفه¬ي اين كاتاليزگر¬ها از محيط واكنش شده و كاهش آلودگي محيط زيست با فلزات سنگين V و Mo را به دنبال خواهد داشت. در اين اختراع، نانو ذرات Fe3O4 به روش سولوترمال سنتز و سپس پوشش بوهميت به روش هيدروترمال سل-ژل بر روي اين ذرات، ايجاد شد. اين تركيب به عنوان بستر كاتاليزگر ابتدا با گروه¬هاي آميني عامل دار گرديد و با نشاندن كمپلكس¬هاي موليبدن و واناديم، جهت اپوكسايش سيكلواكتن به -كار گرفته شد. گزينش¬پذيري كامل محصول اپوكسيد و كارايي بالاي نانوكاتاليست از دستاوردهاي اين اختراع است. اين نانوكاتاليست قابليت بكارگيري در استريفيكاسيون كاتاليستي و تهيه بيوديزل را نيز دارا مي باشد.

- عنوان اختراع: ساخت حسگرنوري جديد و كاملا ويژه و نيز توسعه فرآيندي سريع جهت اندازه گيري يونهاي پالاديوم در نمونه هاي حقيقي - اين اختراع مربوط به ساخت نوعي حسگر نوري جديد و ابداع فرايندي نوين و كارامدتر نسبت به فرايندهاي قبلي مي باشد. اين حسگرهاي شيميايي نوري در سطوح گوناگوني از قبيل محيطي، كلينيكي، صنعتي و تجزيه اي كاربرد دارند. در اين نوع حسگرها معمولا از يك شناساگر رنگينه و غشاي پليمري استفاده مي شود. حسگرهاي نوري شبيه به الكترودها هستند ولي از لحاظ اصول كاري با الكترودها متفاوت هستند و مزايايي جديدي را نسبت به الكترودها فراهم مي نمايد: - از آنجايي كه وسايل سيگنال از نوع سيگنال نوري مي باشد مشكل مزاحمت هاي الكتريكي در آنها به عنوان يك محدوديت تلقي نمي شود. - در اين حسگرها به الكترود مرجع نيازي نيست. - حسگرهاي نوري از لحاظ اقتصادي مزيت مهمي را نه تنها نسبت به الكترودها بلكه نسبت به ديگر فرايندهاي شيميايي دارند و آن سهولت تهيه و ارزان قيمت بودن آنها مي باشد. امروزه حسگرهاي شيميايي نوري براي اندازه گيري عناصر در مقادير ناچيز به خاطر داشتن امتيازات ويژه از جمله اندازه كوچك، قيمت ارزان، عدم وجود مزاحمت هاي الكتريكي و سهولت ساختن و تهيه بيشتر مورد توجه قرار گرفته اند.

در سال¬هاي اخير، پيشنهادات قابل توجهي در زمينه تهيه و كاربرد نانو ذرات مغناطيسي بعنوان بستر كاتاليزگرها ارائه شده است. كاتاليزگرهاي تهيه شده با نانو ذرات مغناطيسي در واكنش¬هاي مهم صنعتي بكار گرفته مي¬شوند. كاتاليزگرهاي ناهمگن با هسته ي نانو ذرات مغناطيسي به سبب جداسازي آسان از محيط واكنش، نسبت به كاتاليزگرهاي همگن برتري دارند. در اين اختراع كاتاليزگرهاي ناهمگن جديدي با قرار دادن دو كمپلكس [Mo(CO)6] و [VOSO4] بر روي بستر نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4 پوشش داده شده با بوهميت و عاملدار شده با اتصال دهنده ي آمين دار تهيه شدند و در اپوكسايش آلكن¬ها بكار گرفته شدند.

افزايش روزافزون مصرف سوختهاي فسيلي و آلودگي ناشي از آن يكي از دلايل توجه پژوهشگران به بيوديزل به عنوان سوختي پاك مي باشد. فرآيند توليد بيوديزل ( واكنش ترانس استريفيكاسيون) با كاتاليزگرهاي بازي، آنزيمي و اسيدي (از جمله هتروپلي اسيدها) انجام مي شود. اما از ميان اين كاتاليزگرها بهترين گزينه هتروپلي اسيدها هستند كه براي تبديل هر دو گونه ي اسيدهاي چرب آزاد و تري گليسيريدها به متيل يا اتيل استر مناسب مي باشند. با اين كاتاليزگرها فرآيند جانبي صابوني شدن كه با كاتاليزگرهاي بازي رخ مي دهد وجود نداشته و محصولي خالص توليد مي شود. در اين اختراع، كاتاليزگرهاي ناهمگن جديدي با نشاندن هتروپلي اسيدهاي كگين، [H3[PW12O40 و [H4[SiW12O40، روي بستر نانو بوهميت تهيه شده به روش هيدروترمال سل-ژل و آمين دار شده با 3 تري متوكسي سايليل پروپيل آمين بدست آمد و جهت ترانس استريفيكاسيون انواع روغنها با اتانول (فرآيند توليد بيوديزل) بكار گرفته شد. مصرف بسيار كم كاتاليزگرها، زمان كوتاه فرآيند توليد، خلوص بالاي محصول، امكان بازيابي كاتاليزگرهاي تهيه شده به دفعات و جداسازي كامل آنها از دستاوردهاي اين اختراع است.

در راستاي گسترش شيمي سبز، ناهمگن كردن كاتاليزگرها و كاهش ورود پسماند به محيط زيست از اصلي ترين برنامه هاست. از اينرو تثبيت كاتاليزگرهاي همگن روي بسترهاي جامد به منظور بازيابي آسان و بكارگيري مجدد كاتاليزگر، موضوع بسياري از پژوهش هاست. يكي از كاتاليزگرهاي فعال در بيشتر واكنش هاي آلي هتروپلي اسيدها هستند. اين تركيبات خوشه اي داراي پيوند فلز-اكسيژن به سبب داشتن ويژگي هايي همچون اسيديته ي بالا، اندازه و شكل انعطاف پذير و پتانسيل كاهشي مناسب، براي شمار بسياري از واكنشها، كاتاليزگرهاي جذابي به شمار مي آيند. از طرفي هتروپلي اسيدها علي رغم دارابودن مراكز فراوان فلزي، از بيشتر كمپلكس هاي كربونيل دار فلزي، كم خطرتر هستند. در اين اختراع، كاتاليزگرهاي ناهمگن جديدي با نشاندن 2 هتروپلي اسيد كگين بر روي بستر نانو بوهميت كه به روش هيدروترمال سل-ژل تهيه و با ليگاند آمين دار عاملدار شده بود، تهيه شدند و جهت اپوكسايش آلكنها بكار رفتند. بازده بسيار بالاي محصول تكي اپوكسيد، مصرف بسيار كم كاتاليزگرها، زمان بسيار كوتاه فرآيند كاتاليزوري، امكان بازيابي كاتاليزگرهاي تهيه شده به دفعات و جداسازي كامل آنها از دستاوردهاي اين اختراع است.

در مورد استفاده از مواد شيميايي همواره مسئله آلوده شدن محيط زيست نگران كننده بوده است. از اين رو تهيه كاتاليزگرهايي كه قابل جداسازي از محيط هستند اهميت ويژه¬اي دارد. از معايب كاتاليزگرهاي همگن بسيار گران قيمت مي¬باشد و چون قابل بازيافت نيستند، استفاده از آنها ارزش اقتصادي ندارد. اما مهمترين مشكل اين نوع كاتاليزگرها، باقي¬ماندن آنها در فرآورده است كه سبب ورود فلزات سمي به محيط زيست مي¬شوند. با تغيير كاتاليزگرهاي همگن به نوع ناهمگن، علاوه بر حذف آلودگي زيستي ميتوان بارها از آنها استفاده كرد. در اين اختراع ، با نشاندن كمپلكس¬هاي موليبدن و واناديم بر روي بستر نانو بوهميت تهيه شده به روش هيدروترمال سل-ژل و عامل دار شده با گروه¬هاي باز شيف، كاتاليزگر ناهمگن جديدي تهيه شد و جهت اپوكسايش آلكنها به¬كار گرفته شد. بازده بسيار بالاي تك محصول اپوكسيد با مصرف بسيار كم كاتاليست و در زمان بسيار كوتاه، كارايي كاتاليست به دفعات و جداسازي كامل آن از دستاوردهاي اين اختراع است.