اين اختراع شامل طراحي و ساخت يك سيستم فوتوالكتروكاتاليستي با استفاده از فوتوآندهاي نانولوله اي تيتانياي تلفيق شده با بور به منظور كاربرد در فرايند تصفيه پسابهاي رنگي مي‌باشد. متيلن بلو يك آلاينده رنگي بسيار سمي است كه تنها با روش اكسايش فوتوكاتاليستي با استفاده از نانوذرات TiO2 به ويژه نانوساختار فيلمي قابل تخريب مي‌باشد. در ميان انواع نانوساختار فيلمي، نانولوله‌هاي آرايه منظم ساخته شده به روش آندايز بدليل داشتن سطح موثر بالا، افزايش ميزان جذب نور و سهولت در انتقال الكترون بهترين عملكرد را دارند. با اين وجود، نوار جدايش 2/3 الكترون ولتي TiO2 كه براي تهيج الكترون‌ها نياز به استفاده از اشعه UV دارد، به همراه بازتركيب مجدد و سريع جفت الكترون- حفره باعث محدوديت كاربرد عملي اين نانولوله‌ها شده است. دوپ كردن نانولوله ها بعنوان راه حل كارآمد در رفع اين مشكل شناخته ميشود. در بسياري از روش هاي دوپ، مواد دوپ شونده به دليل انرژي سطح زياد، تمايل به تجمع دارند و با انسداد حفرات نانولوله ها، باعث كاهش عملكرد فوتوكاتاليستي آن‌ها مي‌شوند. در اين اختراع، به عنوان عنصر اختراعي اول ما براي اولين بار جهت كاهش انرژي نوار جدايش نانولوله‌هاي TiO2 با تغيير الكتروليت آندايز، توانستيم نانولوله هاي بسيار منظم تيتانيا دوپ شده با بور را حين فرايند آندايز سنتز كنيم. با اين روش، ذرات بور بدون تجمع و مسدود كردن نانولوله ها، توانستند به طور موثر با شبكه هاي تيتانيا تلفيق شوند به طوريكه كه در اندازه‌گيري‌هاي فوتوالكتروشيميايي، ميزان چگالي فوتوجريان و پاسخگويي نانولوله به روشن شدن اشعه UV، در نمونه‌ بوردار حدود 4 برابر نمونه خالص بود. اين بدان معناست كه دوپ بور با كاهش انرژي نوار جدايش نانولوله‌ها، باعث افزايش توليد فوتوجريان و تسريع انتقال الكترون شده است. همچنين به عنوان عنصر اختراعي دوم ما براي اولين بار به منظور جلوگيري از بازتركيب جفت الكترون-حفره با طراحي و ساخت سيستم تخريب فوتوالكتروكاتاليستي با استفاده از فوتوآندهاي سنتز شده مذكور موفق به تخريب 100% آلاينده متيلن بلو در مدت زمان كوتاه شديم. از مزاياي اين نوآوري‌هاي اين اختراع مي‌توان به ترتيب به افزايش 50% و 70% راندمان در مقايسه با سيستم سنتي فوتوكاتاليستي توسط نانولوله ها و پودرهاي TiO2 و هزينه بسيار كم و كارايي بسيار بالاي آن اشاره كرد.

در اين اختراع از نانوفيلترهاي همراستاي تيتانياي ساخته شده به روش آندايز دو مرحله اي براي تخريب فوتوكاتاليستي كلروفنل ها استفاده شده است. كلروفنل ها تركيباتي بسيار سمي، زيست تخريب ناپذير و سرطان زا هستند كه تنها با روش هاي اكسايشي به ويژه اكسايش فوتوكاتاليستي توسط نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم تخريب مي شوند. تركيب شدن سريع و مجدد جفت الكترون-حفره، كلوخه شدن نانوذرات در محلول آلاينده و كاهش عمق نفوذ نور به محلول آلاينده به خاطر كدر شدن محلول توسط نانوذرات از جمله معايب نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم در تخريب فوتوكاتاليستي كلروفنل ها است. استفاده از نانوفيلترهاي همراستاي تيتانياي ساخته شده به روش آندايز دومرحله اي در تخريب فوتوكاتاليستي كلروفنل ها، بخاطر افزايش سطح مقطع، افزايش توانايي مهاجرت يوني، كاهش تركيب شدن جفت الكترون-حفره و جذب بيشتر نور بخاطر نسبت بالاي طول به قطر نانولوله ها، باعث افزايش %43 راندمان تخريب فوتوكاتاليستي كلروفنل ها نسبت به ساير فوتوكاتاليست هاي نانوذره اي دي اكسيد تيتانيوم شده است.