نانو ساختار‌هاي كربوكسيلات فروكسان جهت حذف فلزات سنگين از آب و پساب با قابليت كاربرد در زمينه نانو ساختار‌هاي عاملدار شده، نانو جاذب‌ها و تصفيه پساب براي نخستين بار سنتز و شناسايي گرديدند. اين چهار نوع نانو ذره با نام‌هاي پارا آمينو بنزوات- فروكسان (PABF)، پاراهيدروكسي بنزوات- فروكسان (PHBF)، فورامات- فروكسان (FF) و مالئات- فروكسان (MF) كه همگي بر پايه‌ي نانو ذرات لپيدوكروسيت و با بهره‌گيري از روش عاملدار كردن سنتز شدند به طور چشمگيري خواص نانو ذرات لپيدوكروسيت را در زمينه حذف فلزات سرب بهبود بخشيدند. اساس فرآيند عاملدار كردن كه پيش از اين نيز در سطح بين‌المللي به ثبت رسيده است، قرار دادن گروه‌هاي عاملي فعال، با هدف معين و برنامه‌ريزي شده بر روي سطح نانو ذرات است. شايان ذكر است كه كار‌هاي پيشين به ثبت رسيده با هدف به كار گيري نانو ذرات در ساخت پيل‌هاي سوختي و همچنين حذف گوگرد بوده است. اما در كار حاضر، گروه‌هاي عاملي جديد كه پيش از اين در ساخت اين دسته از نانو ذرات به كار گرفته نشده‌اند به صورت هدفمند براي حذف فلزات سنگين و به طور خاص فلزات سرب در ساختار نانو ذرات استفاده شدند.

نانو كامپوزيت هاي "پارا آمينو بنزوات- فروكسان/ چيتوسان" و "پارا هيدروكسي بنزوات- فروكسان/ چيتوسان" جهت حذف فلزات سنگين از آب و پساب با قابليت كاربرد در زمينه مهندسي شيمي براي نخستين بار ساخته و شناسايي گرديدند. حضور آلاينده هايي از قبيل فلزات سنگين در آب و پساب به عنوان يك مشكل جدي زندگي انسانها و ساير موجودات زنده را با خطرات جبران ناپذيري مواجه كرده است. علاوه بر اين بكارگيري روش هاي متداول حذف فلزات سنگين ممكن است منجر به ايجاد آلودگي هاي ثانويه گردد. با توجه به اين مسائل سعي بر آن شد كه با سنتز دو نوع نانو كامپوزيت بعنوان جاذب فلزات سنگين گامي در جهت حذف اين آلاينده ها به روش جذب سطحي برداشته شود. اين امر با بهره گيري از گروه هاي عاملي موجود در نانو ذرات پارا آمينو بنزوات- فروكسان و پارا هيدروكسي بنزوات- فروكسان در كنار گروه هاي آمين و كربوكسيل موجود در پليمر چيتوسان حاصل گرديد. برقراري پيوندهاي عرضي بين نانو ذرات و زنجيره پليمري چيتوسان متضمن عدم انتشار نانو ذرات و ايجاد آلودگي هاي ثانويه در محيط هاي آبي مي گردد.

نمك‌زدايي آب‌هاي سطحي و تهيه آب آشاميدني از آن نيازمند فرآيند اسمز معكوس است كه افزون بر مشكل رسوب‌گذاري و گرفتگي در اين غشاها نيازمند صرف انرژي بالايي است. با نشاندن واحدهاي نانوفيلتراسيون فشار پايين به عنوان واحدهاي پيش‌پالايش اسمز معكوس، مي‌توان از بار كل نمك‌هاي حل شده آب و نيز مصرف انرژي (فشار مورد نياز) فرآيند اسمز معكوس كاست. ساخت غشاهاي نانوفيلتراسيون به گونه‌اي كه پس‌زني مناسب و نيز شار مناسبي در فشار پايين داشته باشد، از موضوع‌هاي بر مرز دانش است كه ساخت غشاهاي كامپوزيتي آن‌ها در اين ثبت اختراع براي نخستين بار در ايران با پليمرهاي متداول گسترش يافته است و بهينه‌سازي ساختار آن انجام شده است. با در داشتن دانش فني ساخت اين غشاها (كه در اين ثبت اختراع گسترش يافته است) و تجاري سازي آن در مقياس بالاتر، مي‌توان نه تنها مشكل دسترسي به آب آشاميدني در بسياري از نقاط ايران را به شيوه چشم‌گيري كاهش دادف بلكه انرژي بري واحدهاي اسمز معكوس نيز به طرز چشمگيري كاهش مي يابد. در اين ثبت اختراع توليد غشاي نانو كامپوزيتي بار مثبت با پليمرهاي متداول در ايران به روش نوين واكنش سطحي (و نه روش متداول واكنش بين دو سطح) با استفاده از غشاي الترافيلتراسيون پايه عمل دار شده و واكنش آن با پلي كاتيون در شرايط بهينه غشايي با تراوايي و دفع مناسب حاصل گرديده است. كليه پارمترهاي ساخت غشا بهيه گرديده و نتايج با آناليزهاي مربوطه تاييد شده است. در نهايت براي غشاي ساخته شده محاسبات شبيه سازي جهت قرار دادن در مدار فرآيند اسمز معكوس با نرم افزار ROSA انجام شده كه بيانگر است مصرف انرژي با اين روش را مي توان بيش از 70 درصد كاهش داد.