در اين اختراع نانو كاتاليست آهن بر پايه سيليكا به روش سل - ژل در حضور ساختار دهنده فعال سطحي ستيل تري متيل آمونيوم برميد و سونوشيمي سنتز گرديد. ساختار فيزيكي نانو كاتاليست هاي سنتز شده توسط آناليزهاي BET,XRD,FTIR,FESEM ارزيابي شد. نتايج آناليز BET نشان داد كاتاليست هاي سنتز شده داراي سطح ويژه بسيار بالايي مي باشند. سايز كريستال ها با استفاده از فرمول شرر ، زير 30 نانو متر تعيين گرديد. تصاوير SEM گرفته شده از اين كاتاليست ها نشان دهنده نانومتري بودن ابعاد ذرات آنهاست درصدتبديل و انتخاب پذيري هيدروژناسيون دي اكسيد گوگرد به سولفيد هيدروژن توسط نانو كاتاليست هاي آهن بر پايه سيليكا در شرايط بهينه به ترتيب 94 و 95 درصد بدست آمده است. مقايسه با كاتاليست هاي قبلي نشان داد كاتاليست هاي سنتز شده در اين پژوهش در دماي پايين تري توانايي تبديل كامل دي اكسد گوگرد را دارد.

اولين گام در سازماندهي اقدامات در برابر آلودگي هوا بدست آوردن تصوير روشني از وضعيت آلودگي از طريق پايش كيفيت هوا است. اندازه گيري آلودگي هوا و درك اثرات آن زمينه ي علمي مناسبي را براي مديريت و كنترل منابع آلودگي هوا ايجاد مي كند. لذا پايش كيفيت هوا نقش مهمي در توسعه ي سياست ها و استراتژي هايي كه در جهت بررسي اجابت قوانين و استانداردها و همچنين رسيدن به اهداف و چشم اندازهاي زيست محيطي مي باشند، بازي مي كند. اندازه گيري ها غلظت آلاينده را در يك نقطه و زمان خاص بيان مي كنند، ولي قادر به پيش بيني غلظت آلاينده در آينده و يا اطلاعات ساير نقاط كه در آن ها اندازه گيري صورت نمي گيرد نيستند. مدل هاي آلودگي هوا ما را در درك چگونگي رفتار آلاينده ها در اتمسفر ياري مي رسانند. به طور كلي مدل كامل قادر خواهد بود، تغييرات زماني و مكاني غلظت آلاينده را با دقت مناسبي براي اهداف كاربردي پيش بيني كند و در نتيجه اندازه گيري امري غيرضروري خواهد بود. روش ارائه شده با در نظر گرفتن تمامي شرايط موثر در پخش آلودگي هوا (هواشناسي، توپوگرافي و...) الگوي پخش آلودگي در اطراف منابع مورد نظر را ارائه مي دهد. با استفاده از اين روش مي توان با كمترين هزينه ميزان غلظت در نقاط مختلف را بدست آورد (بدون نياز به اندازه گيري) و همچنين ميزان تجاوز غلظت آلاينده هاي هوا از استانداردهاي آلودگي هوا را مشخص كرد.

در اين اختراع كاتاليست مستعمل صنعتي اكسيد آهن ارتقا يافته با پتاسيم در طي سه فرايند كك‌زدايي، تغيير فاز و سنتز به روش تلقيح احيا شده است تا در فرايند صنعتي هيدروژن‌زدايي از اتيل‌بنزن به استايرن قرار گيرد. آناليز XRD نشان مي‌دهد كه در اين كاتاليست تغيير فاز Fe3O4 به Fe2O3 صورت گرفته و فاز پتاسيم فريت K2Fe22O34 نيز تشكيل شده است. آناليز FTIR نتايج XRD را تاييد كرده و تبديل Fe3O4 در كاتاليست مستعمل به Fe2O3 در كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده را اثبات مي‌كند. تصاوير مربوط به آناليز SEM، يكنواختي توزيع ذرات در اين كاتاليست را تاييد كرده، آناليز BET نيز نشان دهنده بالا بودن سطح ويژه كاتاليست اكسيد آهن ارتقا يافته با پتاسيم به روش تلقيح، نسبت به كاتاليست¬هاي نو و مستعمل است. ارزيابي عملكرد كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده نشان دهنده بالابودن انتخاب‌پذيري اين كاتاليست نسبت به كاتاليست مستعمل صنعتي و قابل مقايسه بودن انتخاب‌پذيري نسبت به كاتاليست نو مي‌باشد. همچنين از بررسي‌هاي بعمل آمده مي‌توان گفت ميزان توليد گازهاي غير هيدروكربني در كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده به مراتب كمتر از كاتاليست مستعمل بوده و مقدار توليد آن مشابه با كاتاليست نو مي‌باشد. نتايج آزمون‌هاي راكتوري كاتاليست‌ها پايدار بودن درصد تبديل كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده و مشابهت رفتار آن با كاتاليست نو را به اثبات رسانده و نشان دهنده مناسب بودن اين كاتاليست براي استفاده در فرايند هيدروژن‌زدايي از اتيل بنزن مي‌باشد.

بوزدايي از تيول صنعتي ريخته شده در محيط انبار علاوه بر عوارض انساني، حيواني و زيست محيطي به سبب بوي تند و زننده مي تواند منجر به اعتراضات اجتماعي، آسيب به صنعت توريسم و حتي فراتر از آن گردد. همچنين استفاده از اكسنده هاي شيميايي مي تواند منجر به ورود مواد شيميايي ديگر به محيط زيست گردد. از اينرو فرايند بوزدايي از تيول صنعتي به وسيله امواج فراصوت مورد بررسي قرار گرفت. در مجموع شامل روش ارائه شده بعنوان اختراع به همراه 2 مدل پيش بيني نتايج مي باشد. مطابق با روش ارائه شده خاك آلوده به تيول صنعتي كه بسيار مضر و داراي بوي زننده است به يك راكتور لوله اي ساده منتقل شده و با استفاده از اضافه نمودن مقداري آب (آب تصفيه شده معمول از شير آب يا آب مقطر) خااك بصورت دوغابي درآمده و آماده استفاده در دستگاه امواج فراصوت مي گردد. فاصله زماني دوغابي شدن خاك تا استفاده از امواج فراصوت تقريبا صفر است. يعني بلافاصله پس از دوغابي شدن خاك مي توان پروب امواج فراصوت را در درون خاك قرار داد. سپس پروب امواج فراصوت درون خاك دوغابي قرار گرفته و دوغاب در معرض امواج فراصوت قرار مي گيرد. بررسي مدل رياضي به منظور پيش بيني ميزان بازدهي روش بر اساس فاكتور هاي موثر و برهم كنش ها مورد اريابي قرار گرفت. از آنجايي كه نياز بود تا كارايي روش در ابعاد صنعتي به منظور Scale up نيز مورد بررسي قرار گيرد از روش شبكه عصبي براي مدلسازي فرايند نيز استفاده گرديد. در نتيجه اين اختراع يك روش با كمترين ميزان آسيب زيست محيطي و بدون نياز به استفاده از مواد شيميايي مي توان نسبت به آلودگي زدايي از خاك آلوده ب تيول صنعتي اقدام نمود.

در اين اختراع براي حذف تركيبات فرار آلي از جريان هواي آلوده از كربن فعال استفاده شده است. در اين اختراع كربن فعال از ماده خام پوست گردو به روش شيميايي با عامل فعالساز اسيد فسفريك فعالسازي شده است. در فرايند توليد كربن فعال، نسبت تلقيح عامل فعالساز از 05 تا 2 تغيير كرده است ابتدا پوست گردو خرد و سپس شسته شده است. فرايند فعالسازي شامل مراحل آب زدايي و فعالسازي در دماي بالاست، كه در يك پايلوتي كه به اين منظور طراحي و توليد شده، انجام گرفته است. دما در فرايند آب زدايي 170 درجه سانتي گراد و در فرايد فعالسازي در دماي بالاي 500 درجه سانتي گراد هر كدام به مدت يك ساعت است. آزمايشهاي مختلفي براي تعيين مشخصات انواع كربن فعال توليد شده انجام شده است. آناليز BET نشان مي دهد كه بالاترين مقدار سطح ويژه در نسبت تلقيح 1/5 قابل مشاهده است. نتايج آناليز FTIR نشان داد كه با افزايش نسبت تلقيح مقدار گروههاي هيدروكسيد افزايش يافته است. از نتايج آناليز XRD چنين بر مي آيد كه همه نمونه هاي فعالسازي شده با اسيد فسفريك پيك هاي پهني دارند و آمورف هستند. در نهايت جذب تولوئن روي اين كربنها مورد بررسي قرار گرفته است و مقدار جذب تركيبات آلي روي كربن فعال سنتز شده با فعالساز H3PO4 خيلي بيشتر از مقادير گزارش شده قبلي است. جذب در نسبت تلقيح 1/5 به 1 بيشترين مقدار را دارد و به 1033 ميلي گرم به گرم كربن فعال رسيده است. مقدار جذب تولوئن با اندازه سطح ويژه رابطه مستقيم دارد.

يكي از منابع عمد آلاينده هوا در مناطق توليد نفت و گاز مشعل ها هستند در مشعلها به دليل وجود شعله در انتهاي دودكش ، تعيين مستقيم غلظت آلاينده هاي خروجي با استفاده از آناليز مستقيم بسيار سخت تر مي باشد. هر چند در سالهاي اخير برخي روش هاي اندازه گيري نسبتا تخميني جهت اندازه گيري آلاينده هاي حاصل از مشعل هاي گازي ابداع گرديده اند. اما روش هاي مذكور نياز به تجهيزات خاص داشته و داراي خطاي بالا هستند. در اين اختراع براي اولين بار از روش محاسبه معكوس براي تعيين ضرايب انتشار آلاينده هاي حاصل از مشعل هاي گازي شامل NO2 و SO2 و CO استفاده مي گردد. در روش ابداعي براي محاسبه ضرايب انتتشار آلاينده هاي خروجي از مشعل ها، از روش مدلسازي همراه با روش اندازه گيري در سطح زمين استفاده مي گردد اين روش بسيار ساده و كارا بوده و مي تواند ضرايب انتشار مشعل هاي گازي را با دقت بالا تخمين زند. در اين روش با توجه به اينكه اندازه گيري محيطي و دقيق براي آلودگي ناشي از مشعلها صورت مي گيرد تاثير بخري شرايط محيطي نيز در تعيين ضرايب انتشار لحاظ مي گردد از جمله اين موارد سرعت باد است كه بدليل شرايط احتراق باز در مشعل ها مي تواند در كاهش بازده احتراق بسيار موثر باشد. همچنين شرايط خوراك در هر كدام از مشعل ها مي تواند جداگانه در تعيين ضرايب انتشار لحاظ گردد به عنوان نمونه ضرايب انتشار معل هاي گاز اسيدي بسيار متفاوت از ساير مشعل هاي اضطراري هستند در ضرايب انتشار ارائه دشه توسط مراجع هيچ يك از اين شرايط لحاظ نگرديده و ضرايب اننشتاار به صورت يكسان براي همه مشعل ها ارائه دشه است. هر چند ضرايب انتشار محاسبه شده در اين روش داراي عدم قطعيت هستند ولي عدم قطعيت اين ضرايب مي تواند با استفاده از روش دقيق آناليز عدم قطعيت محاسبه گردد.

در اين اختراع نانوهيبريدِ هترو-مزوساختارِ كلريدبرميدنقره روي نانولوله هاي كربني چند ديواره ي اصلاح شده با پلاسماي DBD (AgBr0.75Cl0.25/CNT(1%)) با روش سونو-رسوبي سنتز شد و عملكرد آن جهت حذف آلاينده هاي رنگي مختلف در ناحيه ي نور خورشيد مورد ارزيابي قرار گرفت. به منظور مقايسه، نانوفتوكاتاليست هاي AgCl، AgBr، AgBr0.75Cl0.25، AgBr0.75Cl0.25/CNT(1%) نيز سنتز شدند. خصوصيات نانوفتوكاتاليست‌هاي سنتزي با استفاده از آناليزهاي XRD، Raman، FESEM، BET-BJH، PL، TEM و DRS مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آناليز XRD وجودِ محلول جامدِ مورد نظر را تأييد كرد. با استفاده از آناليز رامان حضور نانولوله ي كربني و وجود نواقص ساختاري در نمونه ي كامپوزيتي AgBr0.75Cl0.25/CNT(1%) اثبات شد. همچنين آناليز TEM و FESEM تشكيل هتروساختار، ريزتر شدن ذرات و توزيع مناسب آن ها را در نمونه ي مذكور تأييد نمود. آناليز BET-BJH نشان داد كه سطح مخصوص و حجم كل حفرات براي نانوفتوكاتاليستِ AgBrCl/CNT(PT)(1%) افزايش يافته است و آناليز DRS نيز بيانگر افزايش محدوده ي جذب نور و فعال بودنِ اين نمونه در ناحيه ي طيف خورشيد مي باشد. همچنين نتايج آناليز PL، كاهش نرخ بازتركيبي جفت هاي الكترون-حفره را در نمونه ي AgBrCl/CNT(PT)(1%) تأييد نمود. نتايج حاصل از تست هاي راكتوري نشان داد كه نانوفتوكاتاليست AgBrCl/CNT(PT)(1%) عملكرد بالايي در حذف آلاينده هاي رنگي دارد؛ به نحوي كه در مدت زمان 180 دقيقه تابش نور توانست آلاينده هاي كريستال ويوله( mg/L50)، رودامين بي( mg/L50) و متيل اورانژ( mg/L50) را به ترتيب در حدود 87.5، 95.6، %81.9 حذف كند.

در اين اختراع، نانوكامپوزيتِ پلاسمونِ وانادات نقره/سريا به صورت اتصالِ هتروساختارِ نانوبلت-نانوذره، به روش سونو هيدروترمال سنتز گرديد و عملكرد فتوكاتاليستي آن در تخريب كريستال ويوله از آب هاي آلوده در ناحيه نور خورشيد مورد ارزيابي قرار گرفت. به منظور تعيين كامپوزبيت منتخب، نانوفتوكاتاليست هاي CeO2 ، Ag-AgVO3/CeO2 (1:3)-SH ، Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)-SH ، Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)- H ، Ag-AgVO3/CeO2 (3:1)-SH و Ag-AgVO3 سنتز شدند. خصوصيات فيزيكوشيميايي نانوفتوكاتاليست هاي سنتزي به وسيله آناليزهايXRD، FESEM، TEM، TPR، PL،BET-BJH وDRS مورد بررسي قرار گرفت. با استفاده از آناليز XRD وجود فازهاي كريستالي مورد نظر تأييد شد. همچنين با توجه به آناليز DRS خواص نوري منحصر به فرد همراه با خاصيت پلاسمونيك در نانوفتوكاتاليست Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)-SHاثبات شد. نتايج حاصل از آناليز FESEM و TEM تشكيل هتروساختار بين فازهاي CeO2 و AgVO3 را تأييد كرد. همچنين نتايج آناليز TPR اتصالِ قوي بين نانوذرات CeO2 و نانوبلت‌هاي AgVO3 و توزيعِ بيشتر و مطلوبِ نانوذرات CeO2 در نتيجه ي حضور اولتراسوند را در نمونه ي Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)-SH تأييد نمود. با توجه به آناليز PL، افزايش راندمانِ جدايشِ حامل‌هاي بار و كاهشِ نرخ بازتركيب شدن آن‌ها، در نانوفتوكاتاليست Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)-SH اثبات شد كه گوياي تشكيلِ اتصالِ ناهمگون مناسب با خاصيت پلاسمونيك مي باشد. به طور كلي نتايج به دست آمده نشان داد كه خصوصيات به دست آمده در Ag-AgVO3/CeO2 (1:1)-SH منجر به بالا رفتن فعاليت نانوفتوكاتاليست مذكور شد؛ به طوري كه %92.4 حذف، در مدت زمان 120 دقيقه، براي محلول mg/L 20 از كريستال ويوله، تحت تابش نور شبيه سازي شده به نور خورشيد حاصل شد.

جانمايي ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا با حساسيت به منابع آلاينده-- روش هاي موجود براي جانمايي ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا عمدتا بدون استفاده از روشي خاص و بر اساس قضاوت هاي تجربي صورت مي گيرد و معمولا فقط جانمايي ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا با حساسيت به منابع آلاينده يك معيار و هدف (نمايش ميزان غلطت آلاينده هاي هوا در يك منطقه خاص) براي ايستگاه در نظر گرفته مي شود و نمي توان به مجموعه ي ايستگاه هاي جانمايي شده به عنوان يك شبكه پايش يكپارچه نگريست و در نتيجه اطلاعات بدست آمده از اين ايستگاه ها قابل استفاده براي مديريت يكپارچه ي زيست محيطي يك منطقه ي صنعتي و يا يك كلانشهر نخواهد بود و با توجه به اين كه ايستگاه ها در نقاطي نامناسب جانمايي شده اند، لذا تعداد ايستگاه مورد نياز براي پايش يك منطقه خاص و در پي آن هزينه هاي خريد، نصب و نگه داري ايستگاه ها نيز افزايش خواهد يافت. روش نوآورانه ارائه شده اين قابليت را دارد كه محل و تعداد ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا را با توجه به معيارهاي مورد نظر مسئولين، براي يك ناحيه بهينه كند و شبكه اي با كمترين تعداد ايستگاه و بالاترين دقت در نمايش كيفيت هواي ناحيه ايجاد نمايد.

انتخاب تعداد و محل ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا اطراف يك منطقه صنعتي-- روش هاي موجود براي جايگذاري ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا عمدتا بدون استفاده از روشي خاص و بر اساس قضاوت هاي تجربي صورت مي گيرد و معمولا فقط يك معيار و هدف (نمايش ميزان غلطت آلاينده هاي هوا در يك منطقه خاص) براي ايستگاه در نظر گرفته مي شود و نمي توان به مجموعه ي ايستگاه هاي جانمايي شده به عنوان يك شبكه پايش يكپارچه نگريست و در نتيجه اطلاعات بدست آمده از اين ايستگاه ها قابل استفاده براي مديريت يكپارچه ي زيست محيطي يك منطقه ي صنعتي نخواهد بود و با توجه به اين كه ايستگاه ها در نقاطي نامناسب جانمايي شده اند، لذا تعداد ايستگاه مورد نياز براي پايش يك منطقه خاص و در پي آن هزينه هاي خريد، نصب و نگه داري ايستگاه ها نيز افزايش خواهد يافت. روش نوين ارائه شده اين قابليت را دارد كه تعداد و محل ايستگاه هاي پايش كيفيت هوا را در اطراف يك منطقه صنعتي با در نظر گرفتن چند آلاينده طوري انتخاب كند كه: 1- با كمترين تعداد ايستگاه منطقه ي وسيع تري تحت پوشش قرار مي گيرد به طوري كه ايستگاه هاي جايگذاري شده نماينده كل منطقه مي باشند (هزينه هاي لازم جهت خريد، نصب و نگهداري ايستگاه ها كاهش و دقت و كيفيت اطلاعات خروجي از ايستگاه ها افزايش مي يابد). 2- مجموعه ايستگاه هاي جايگذاري شده، شبكه اي يكپارچه ايجاد مي كنند كه اطلاعات توليد شده توسط اين شبكه قابليت استفاده در مديريت كيفيت هواي منطقه و كنترل منابع را دارا مي باشد.