با توجه به توسعه صنايع گوناگون در كشور و باتوجه به مشكلات زيست محيطي حاصل از فعاليت صنايع مختلف دارويي،كاريرد فوتوكاتاليست نيمه هادي تيتانيوم دي اكسيد در تصفيه پسابها با روش فرايند اكسيداسيون فوتوكاتاليزوري، به دليل خواصي منحصر بفرد همچون پايداري و غير سمي بودن و هزينه كم و ..توجه زيادي را به خود جلب كرده است. با وجود كارايي بالاي فوتوكاتاليست تيتانيوم دي‌اكسيد استفاده از آن به دو دليل با محدوديت روبرو است: يكي گاف نواري گسترده تيتانيوم دي‌اكسيد و دوم باز تركيب مجدد الكترون- حفره. كه در اين بين نانو ورقه هاي دي¬اكسيد تيتانيوم¬ توليده شده علاوه بر دارا بودن مساحت سطح بالا و در اختيار گذاشتن سايت هاي فعال بيشتر، در نتيجه ي ساختارهاي كريستاله تر نانو ورقه TiO2 ، براي افزايش سرعت واكنش فوتوكاتاليتي با داشتن كانال هايي براي انتقال حاملان بار، نرخ تركيب الكترون ها و حفره ها را كاهش مي دهد و با افزايش قابليت مهاجرت الكتروني بيشتر بهترين عملكرد فوتوكاتاليستي را موجب مي شود. در اين راستا اختراع حاضر با هدف رفع اين چالش و افزايش فعاليت فوتوكاتاليتي از طريق ايجاد يك ساختار هتروجانكشن به وسيله‌ي اتصال با گرافن به روش هيدروترمال براي افزايش نور جذبي و انتقال الكترون ها و تلقيح Cu2O براي افزايش دامنه جذب انرژي خورشيدي و جداسازي حاملان بار شكل گرفت. سپس نمونه‌هاي سنتز شده توسط تكنيك‌هاي مختلف ازجمله Raman, TEM ، FESEM/EDX و XRD شناسايي شد و سپس از نمونه‌هاي سنتز شده براي تخريب فوتوكاتاليزوري آنتي بيوتيك تترا سايكلين تحت نور مرئي استفاده شد. در حضور 200mg فوتوكاتاليست Cu2O / graphene/ TiO2 Ns در 100mL محلول آبي30ppm تتراسايكلين به همراه 0.015M آمونيوم پر سولفات(بعنوان رباينده الكتروني) ميزان تخريب 87.5% شد و اين نتيجه تطابق خوبي با نتايج حاصل از آناليز ها دارد.

اين اختراع در زمينه مهندسي شيمي فرآيندهاي جداسازي با تمركز بر توليد انرژي تجديدپذير و حفظ محيط زيست انجام گرديده است. امروزه بخش اعظم انرژي الكتريكي مورد استفاده در جهان از منابع انرژي تجديدناپذير مانند سوخت هاي فسيلي تامين مي گردد كه با توجه به جمعيت فزاينده بشر و توسعه صنعت رو به اتمام است. حدود دوسوم كره زمين را آب پوشانده كه بخش اعظم آن آب شور درياها است. مي توان از اختلاف غلظت آب هاي موجود در سامانه الكترودياليز معكوس استفاده كرد تا بدون هيچ گونه آلاينده زيست محيطي انرژي الكتريكي را مستقيما در محل از اختلاف غلظت نمك دو جريان آب نمك توليد نمود. در سامانه الكترودياليز معكوس، غشاهاي تبادل كاتيون و تبادل آنيون به صورت يكي در ميان در بين دو الكترود آند وكاتد قرار گرفته اند كه جريانهاي نمكي با غلظت متفاوت، در آرايش تناوبي بين غشاها جريان يافته و يون ها پس از عبور از غشاها روي سطح الكترودها به انرژي الكتريكي تبديل مي شوند. بنابراين غشاهاي تبادل يوني مهمترين بخش سامانه هاي الكترودياليز معكوس به شمار مي روند كه توليد آنها در انحصار برخي شركت هاي خارجي است. از اين روي در اين اختراع براي نخستين بار در ايران غشاي تبادل كاتيون همگن داراي نانوذرات اكسيدآهن با موفقيت توليد و عملكرد آن در سامانه الكترودياليز معكوس ارزيابي شد كه تمام مراحل عاملدار شدن تا ساخت غشا در محيط آزمايشگاه انجام شد.. همچنين در مقايسه با ساير غشاهاي سنتز شده در كشور كه از نوع ناهمگن مي باشند، از نظر روش ساخت و پيچيدگي آن و همچنين كارايي نتايج رضايت بخشي حاصل شد. اميد مي رود با انجام مطالعات و بررسي هاي بيشتر در آينده، استفاده از اين غشاهاي سنتزي جايگزين غشاهاي تجاري در مطالعه عملكرد سامانه الكترودياليز معكوس گردد