گرافن ماده اي با پايه‌ي كربني داراي ضخامت در حد يك اتم و خواص بي نظيري مانند سختي و استحكام مكانيكي بسيار بالا، خصوصيات عالي نوري وسطحي، رسانايي الكتريكي و حرارتي بالا و قابل تنظيم مي باشد. از اين رو در زمينه‌ي علم مواد نانو الكترونيك ها، نانوشيمي، فيزيك مواد متراكم، علم پزشكي، سوخت و ... به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرد. در مرحله ي اول آميزه ي گرافيت اينتركليت (GIC) با استفاده از اسيد سولفوريك اسيد و نيتريك اسيد تهيه شد و سپس گرافيت بسط يافته با حرارت دهي GIC به دست آمد. در مرحله ي بعد براي توليد گرافن اكسايد از روش هامر اصلاح شده استفاده شد. گرافن اكسايد توليد شده در اين كار قابليت پايداري بيش از يك ماه در حلال هايي مانند آب، اتانول، متانول، استون، استونيتريل،DMF، NMP و THFرا دارا مي باشد. در مرحله ي آخر از طريق سه مرحله سانتريفيوژ، صفحات گرافن اكسايد بزرگ از بقيه صفحات جدا شده و به واسطه ي احيا شيميايي با هيدرازين در دماي C°80 و در مدت زمان 24 ساعت، گرافن تك لايه با صفحات بزرگ ميكروني مستقل تهيه گرديد. نتايج حاصل از SEM حاكي از صفحات بزرگ گرافن با درصد بالاي تك لايه توليد شده مي باشد. هم چنين نتايج به دست آمده از XRD نشانگر حضور درصد بالايي از صفحات تك لايه مي باشد.

‏خلاصه: ‏به دليل پيشرفت علم و تكنولوژي در زمينه هاي مختلف نياز به مواد قابل استفاده در فرآيندهاي خاص جهت توليد محصولات گوناگون قابل لمس مي باشد . فيلم هاي پليمري بدليل سطح زياد قطر كم و قابليت پوشانندگي بالا در كاربردهاي گوناگون بسيار مور د ‏توجه قرار گرفته است پلي پووپيلن يكي از پرمصرف ترين پليمرهاي مورد استفاده در صنعت پليمر و نساجي مي باشد كه بواسطه خصوصيات خاص مهندسي ، فرآيند پذيري راحت و قيمت مناسب توجه بسياري را به خود جلب كرده است . يكي از مشكلات عمده پليمر پلي پروپيلن مشكل رنگ پذيري اين ماده مهندسي مي باشد كه براي استفاد ه آن محدوديت هاي فراواني ايجاد نموده است . ساختار پليمري فشرده ، درصد كريستالي بالا ، عدم وجوه گروه هاي قطبي نظم درون ساختاري و عواملي ديگر باعث شده است امكان نفوذ رنگ و جذب آن براي فيلم پلي پروپيلن امكان پذير نباشد د ر اين اختراع بواسطه استفاده از دانش مهندسي مواد ، مهندسي پليمر و نانوتكنولوژي فيلم خاصي اختراع گرديده كه بسيار رنگ پذير بوده به نحوييكه از پليمرهاي متداول ديگر مانند پلي استر و پلي آميد رنگ پذيرتر بوده كه بواسطه اين خصوصيات طيف وسيعي از كاربردها براي آنها متصور مي شود . در اين اختراع بوسيله استفاده از نانوذرات معدني خاك رس اصلاح شده با آلكيل آمونيوم كه داراي بار قابل توجه مي مي باشد و همچنين وجود سايت هاي جاذب رنگ كه بواسطه سطح زياد آن نانوذرات كه منجر به ايجاد نيروي سطحئ قابل توجه مانند واندروالسي مي شود و همچنين حفرات ايجاد شده درساختار درصد بالاي از رنگ به درون ساختار وارد شده و در آن فيكس مي شود . از طرف ديگر بواسطه حضور جزء ديسپرس پلي استري كه درصدي از آن در ساختار پخش شده و در طي فرآيند توليد فيلم به نانو و ميكرو فيبريل هايي تبديل شده ميزان زيادي رنگ جذب مي شود . در اين فيلم سه جزيي آلياژي نانوكامپوزيتي بواسطه حضور نانوذرات و سازگاركننده براي بخش يكنواخت آن در ساختار و همچنين جزء ديسپرس كه گروه هاي جذاب رنگ در آن موجود مي باشد فيلم پلي پروپيلن رنگ شونده اختراع شد . تمام فرآيندهاي توليد اين اختراع در حالت مذاب بوده و به دليل عدم افزايش هزينه چشم گير اين محصول ،قابليت توليد اين فيلم در مقياس بالا وجود دارد .

‏اختراع الياف سه جزيي آلي- معدني با ساختار ميكرو و نانو فيبريلار،تهيه شده از پلي پروپيلن،پلي بوتيلن ‏ترفتالات و نانوذرات كلي مورد توجه قرار گرفته است . در اين اختراع بوسيله پروسه هاي اختلاط مذاب سه جز مختلف با يكديگر به صورت هموژن و يكنواخت مخلوط شده و به صورت يك فاز پيوسته در آمده و سپس ماده حاصل تحت شرايط خاص به الياف نساجي تبديل شده است . بواسطه تنش زياد بر روي قطر كمي از ماده تاكنون كسي موفق به توليد اين الياف از ماده سه جزيي كه حاوي مواد معدني با فرمولاسيون پليمر غير قطبي پلي پروپيلن پليمر قطبي پلي بوتيلن ترفتالات و نانوذرات كلي نشده است . در اين اختراع فاز ديسپرس به كمك تقويت فصل مشترك بوسيله نانو ذرات كلي به شكل فيبريل درآمده كه اين فيبريلهاي پلي بوتيلن ترفتالات علاوه بر ارتقا خصوصيات كلي ليف خواص حرارتي مطلوبي به ليف حاصل مي دهد.

اختراع نانو و ميكرو الياف تقويت شده بوسيله نانو ذرات معدني كلي انجام گرديد. در اين اختراع از پروسه هاي اختلاط مذاب جهت شكل گيري سيستم سه گانه با توزيع خاص نانو ذرات در فاز ماتريس ، ديسپرس و فصل مشترك آن دو استفاده گرديده است. بواسطه پروسه هاي خاص توليد الياف در حالت مذاب و سپس كشش گرم وارده نانو و ميكرو الياف تقويت شده با نانو ذرات معدني شكل مي گيرد كه چگونگي انتقال تنش و غلبه بر كشش سطحي موجود و شروع تغيير شكل و ميزان پيوستگي اجزا براي عدم پاره شدن احتياج به محاسبات پيچيده در مقياس نانو دارد . سپس جز انتقال تنش دهنده توسط خلال برطرف مي شود . نانو و ميكرو الياف تقويت شده بوسيله نانو ذرات معدني كلي بصورت دسته و يعني در غالب يك ليف ميكرو به صورت استوانه در يك سطح مقطع پخش شده مي باشد كه اين موضوع قابليت ريسيدن و توليد نخ و پارچه و يا هر منسوج ديگر را فقط براي اين گونه توليد نانو و ميكرو الياف اختراعي ايجاد مي كند . تاكنون توليد نانو و ميكرو الياف بواسطه پروسه هاي مذاب به سختي و فقط براي الياف تك جزيي و به مقدار كم بوسيله پروسه الكترواسپينيگ مذاب امكان پذير بوده ولي در اين اختراع نانو و ميكرو الياف در مقياس چندين تن در روز و با هزينه كم قابل توليد مي باشد. علت اينكه تاكنون كسي در دنيا موفق به اختراع اين شيوه و ماده نشده دانش فني خاص مورد نياز مي باشد.

هدف اصلي از ساخت نانو كامپوزيت تركيب حداقل دو ماده و رسيدن به ماده جديدي با خواص بهتر از خواص هر يك از مواد تشكيل دهنده مي باشد نانو لوله هاي كربني از جمله مواد تقويت كننده مناسب براي اختلاط پلي اولفين هاي ترموپلاستيك مي باشند. قطر كوچك رسانايي الكتريكي و حرارتي سطح جداره صاف با چگالي بالا و خواص مكانيكي منحصر به فرد من جمله مدول يانگ استحكام و مقاومت كششي بسيار بالا از جمله مزاياي اين مواد مي باشد. براي اين مواد مصارف بسيار زيادي در صنايع الكترونيك همچون ترانزيستورها، حسگرها، نمايشگرها و حافظه ها و صنايع پليمري و نساجي به خصوص كامپوزيت هاي و همچنين باتري ها، پيل هاي سوختي و خورشيدي و جليقه هاي ضد گلوله سبك و مستحكم و ديگر صنايع سراميكي و غيره وجود دارد. استفاده از نانو لوله هاي كربني به عنوان مواد افزودني براي صنايع پلاستيك به سرعت در حال افزايش مي باشد. استفاده از عوامل سازگار كننده ميان نانو ذرات و پلاستيك ها جهت ايجاد اتصال مناسب ضروري مي باشد. يك عامل سازگار كننده مناسب مي تواند اتصال بين ماتريس پليمر و نانو مواد را بهبود بخشد يكي از مواد سازگار كننده اي كه در نانو كامپوزيت هاي پلي پروپيلن / نانو لوله هاي كربني چند جداره PPMWCNT مورد استفاده مي باشد. انيدريد مالييك پلي پروپيلني MAPP است.