در اين اختراع، ساخت، شناسايي و كاربرد نانوكامپوزيت‌هاي رزين اپوكسي/نانوكلي/ مواد تقويت كننده ويژه ارائه مي‌شود. اين كامپوزيت‌هاي آلي-معدني از تركيب كردن مواد معدني تقويت شده ZrO2/organoclay و CeO2/organoclay در مقياس نانو با درصدهاي مختلف در بستري از رزين اپوكسي حاصل شدند. ابتدا، پركننده معدني ZrO2/organoclay و CeO2/organoclay با استفاده از مواد اوليه قابل دسترس، ارزان از پيش ماده زيركونيوم اكسيد، سريم اكسيد و ارگانوكلي ايراني در دماي پايين و در مدت زمان كم تهيه شدند. سپس، نانومواد معدني ساخته شده پس از شناسايي و تاييد ساخت، با درصدهاي مختلف به عنوان تقويت كننده و بهبود دهنده در ماتريكس با درصد متفاوت در شبكه آلي رزين اپوكسي پراكنده و يك مخلوط يكنواخت از كامپوزيت آلي-معدني حاصل گرديد. در تهيه تركيب‌هاي معدني تقويت كننده از روش‌هاي ساده و اقتصادي رفلاكس و امواج اولتراسونيك در محيط آبي استفاده شد، كه در محدوده شيمي سبز هستند. تركيب‌هاي سنتز شده پس از تهيه فيلم بر روي بسترهاي فلزي از جنس آلومينيوم، مس و استيل جهت بررسي برخي خواص مكانيكي و محافظت در برابر فرآيند خوردگي در محلول‌هاي نمكي سديم كلريد با غلظت هاي مختلف در نظر گرفته شدند. ابعاد مختلف اين عمليات بررسي گرديد. ساخت يك لايه كامپوزيت آلي-معدني با روش ساده، مقرون به صرفه از نظر اقتصادي و زيست محيط دوست با مقاومت بالا در برابر خوردگي در مقابل محلول نمكي سديم كلريد قابل كاربرد در صنايع مختلف مانند كشتيراني، انتقال لوله و ... و علاوه بر صنايع ياد شده، قابليت كاربرد در پوشش دهي ظروف و ابزارهاي نگهداري، حمل و كاربرد مواد تغيير فاز دهنده دما پايين كه بخش اصلي فرمولاسيون آنها محلول نمكي سديم كلريد و يا آمونيوم كلريد است، در مدت زمان‌هاي طولاني از مزاياي قابل توجه اين پروژه است.

در اين طرح، براي اولين بار با استفاده از قطعات ساده و بسيار ارزان دستگاهي جهت آشكارسازي اپتيكي خواص گازوكروميك طراحي و ساخته شد. اين آشكارساز بر اساس تغييرات نور عبور كرده يا بازتاب شده كار مي‌كند و نكته بسيار مهم آن، قابليت اين سيستم براي كار در محيط‌هاي گازي مختلف به ويژه گازهاي خورنده و سمي مانند هيدروژن سولفيد (H2S) و آمونياك (NH3) به صورت ايستا و پويا است. تمام بدنه و قطعات اين سيستم از مواد مقاوم در برابر خوردگي ساخته شده است. نمونه‌هاي گازوكروميك از طريق محل نمونه‌گذاري كه به يك بازوي هدايت كننده متصل است وارد محيط سيستم شده و پس از ورود گاز به محيط در برخورد با گاز و تغيير رنگ، تغييرات نور عبوري يا بازتابي به وسيله يك مولتي متر خوانده و در كامپيوتر به صورت نمودار تغييرات ولتاژ بر حسب زمان ثبت مي‌گردد. معمولا، براي آشكار سازي نمونه‌هاي گازوكروميك از دستگاه‌هاي طيف بيني با آشكارسازهاي گران استفاده مي‌شود كه خطرات آسيب به دستگاه، خوردگي، نشت در محيط، خطر آلودگي محيط زيست و قابل دسترس نبودن در همه جا، كاربرد آن را بسيار محدود و حتي غيرممكن مي‌سازد. در حالي كه سيستم ساخته شده كنوني، با هزينه‌هاي بسيار پايين و مقرون به صرفه از نظر اقتصادي قابليت كار مستقيم در محيط گازي به ويژه گازهاي خورنده مانند هيدروژن سولفيد را فراهم مي‌كند. در واقع، اين اختراع دريچه‌اي نويد بخش براي طراحي و ساخت ابزراهاي شناسايي دقيق، ارزان و قابل دسترس در داخل كشور براي تحقيقات در زمينه حسگرهاي گازي رنگ پذير است.

در اين اختراع، نانوساختارهاي منحصر به فردي از كادميم اكسيد،CdO، از طريق يك مرحله كلسيناسيون ماكرومولكوهاي آلي براي اولين بار به دست آمدند. اين ماكرومولكول ها بر پايه ليگاند آلي آديپيك تحت شرايط سولوترمال تهيه شدند. سه مرحله متفاوت از شرايط ساده سولوترمال با تغيير دما و زمان واكنش اجرا و در هر مرحله ماكرومولكولهايي با ساختارهاي متفاوت شامل [Cd2(C6H8O4)](NO3)2(CH3OH) (A)، [Cd72(C6H8O4)36](NO3)2 (B) و [Cd57(C6H8O4)56 (C6H9O4)2] (C) ساخته شدند. با كلسيناسيون اين سوپر مولكول هاي سنتز شده در دماي 400 درجه سانتي گراد به مدت 2 ساعت نانوساختار بلوك مانند، نانوذرات و نانوصفحات متخلخل به دست آمدند. ساختارهاي فوق با تكنيك هاي FT-IR، CHN، TGA- DTA ، الگوهاي XRD و تصاوير SEM شناسايي و تاييد شدند. نانوصفحات سنتز شده با تخلخل بالا براي بررسي جذب سطحي كونگورد ، يك رنگ سمي و سرطان زا، به عنوان مدل آلاينده هاي آب در دماي محيط و بدون حضور نور مورد استفاده قرار گرفت. آزمايشهاي انجام شده ظرفيت جذب سطحي (qmax) بسيار عالي به ميزان mg g-1 500 براي جذب سطحي كونگورد در غلظت هاي بالااز محيط آبي را نشان داد. اين نتايج توانايي بالاي اين تركيب با اين ساختار را براي حذف آلاينده هاي رنگي از محيط آبي را نشان مي دهند.