در اين اختراع، نانوكامپوزيت‌هاي هيبريدي Ag(x)/CoFe2O4/rGO(y) حاوي نانو ورقه‌هاي اكسيدگرافن كاهش‌‌يافته،فريت اسپينل كبالت و نانوذرات پلاسموني نقره سنتز شدند و بعد از شناسايي توسط تكنيك‌هاي مختلف براي تخريب فوتوكاتاليزوري تتراسايكلين استفاده شدند.فريت‌هاي اسپينل از جمله فريت اسپينل كبالت (CoFe2O4) به دليل سنتز آسان و عملكرد موثر، ماده مغناطيسي مناسبي جهت بهبود عملكرد فوتوكاتاليزوري به شمار مي‌آيند. اكسيدگرافن كاهش‌يافته (rGO) با بهبود جذب نور مرئي، تركيب مجدد الكترون- حفره‌ها را كاهش داده و باعث تصفيه موثرتر پساب مي‌شود. از طرفي نانوذرات پلاسموني نقره (Ag) با داشتن خاصيت رزونانس پلاسمون سطحي با افزايش دامنه طول موج برانگيختگي باعث تنظيم كردن نوار جدايش شده و فعاليت فوتوكاتاليزوري را بهبود مي‌بخشند.نانوكامپوزيت‌ هيبريدي Ag(0.2)/CoFe2O4/rGO(0.5) براي اولين بار توسط يك روش دو مرحله‌اي گرمابي و احياي شيميايي جهت تصفيه فوتوكاتاليزوري پساب سنتزي تتراسايكلين تحت نور مرئي سنتز شده‌ است.مشخصه‌يابي و تعيين ويژگي‌هاي ساختاري و مورفولوژيكي نانوكامپوزيت‌هاي هيبريدي سنتز شده به كمك آناليزهاي مختلف مانند XRD، FESEM، TEM، EDX، DRS، VSM، PL، جذب فيزيكي نيتروژن و نقشه عنصري انجام شده است.بيشترين راندمان در تصفيه پساب (90/43درصد) در حضورmg 100 فوتوكاتاليزور هيبريدي Ag(0.2)/CoFe2O4/rGO(0.5) در mL100 محلول آبي تتراسايكلين به غلظت mg/L 30 تحت تابش‌دهي نور مرئي به مدت 180 دقيقه حاصل شد و آزمايش‌هاي اثر رباينده‌هاي مختلف، h+ و O2•ˉ را به عنوان گونه‌هاي فعال اصلي در فرآيند تخريب فوتوكاتاليزوري شناسايي كردند.از آنجايي كه انجام آزمايش‌هاي تجربي فرآيندي زمان‌بر و پرهزينه است، استفاده از مدل‌هاي محاسباتي براي پيش‌بيني درصد حذف آلاينده‌ها در شرايط عملياتي مختلف حائز اهميت مي‌باشد.به همين دليل جهت شبيه‌سازي فرآيند تصفيه پساب سنتزي از شبكه عصبي مصنوعي (ANN) استفاده شده است. در طراحي مدل ANN از تابع انتقال تانژانت سيگموئيد در لايه پنهان و يك تابع انتقال خطي در لايه خروجي استفاده شده است. پارامترهاي مقدار كاتاليزور، غلظت اوليه تتراسايكلين، زمان واكنش، توان لامپ، مقدار نيترات نقره و غلظت اكسيدكننده، ورودي‌هاي شبكه هستند و خروجي مدل، درصد تخريب تتراسايكلين است.

در اين اختراع با استفاده از نانوكامپوزيت هاي اكسيد گرافن مغناطيسي شده به تصفيه پساب سنتزي تتراسايكلين پرداخته شده است. گرافن فعاليت فوتوكاتاليستي خوبي در ناحيه مرئي دارد ولي براي تسهيل جداسازي از محلول هاي آبي، نانوذرات هماتيت (α-Fe2O3) جهت ايجاد خواص مغناطيسي به كار گرفته شده اند. به منظور جبران برخي از محدوديت هاي هماتيت نظير برد كوتاه نفوذ حفره ها و هدايت الكتريكي نسبتاً ضعيف، از تنوريت (CuO) به عنوان نيمه رساناي نوع p در سنتز نانوكامپوزيت استفاده شده است تا با تشكيل يك اتصال ناهمگن p-n با نانوذرات نوع n هماتيت، راندمان فعاليت فوتوكاتاليستي بهبود يابد. حضور هماتيت و تنوريت ضمن تسهيل انتقال و جداسازي الكترون، به محدود كردن تركيب مجدد الكترون-حفره ها كمك مي كنند. از طرف ديگر، نانوذرات نقره كه به دليل خاصيت رزونانس پلاسمون سطحي باعث جذب گسترده و قوي فوتوكاتاليست در ناحيه مرئي شده و خاصيت مغناطيسي نانوكامپوزيت را نيز به طور چشمگيري افزايش مي دهد، به عنوان تركيب ديگري در سنتز گرافن مغناطيسي شده به كار گرفته شده است. بنابراين براي اولين بار، نانوكامپوزيت هاي Ag/CuO/α-Fe2O3/rGO و CuO/α-Fe2O3/rGO با روش هاي گرمابي و پخش نوري جهت تصفيه فوتوكاتاليستي پساب سنتزي تتراسايكلين تحت نور مرئي سنتز شده اند. مشخصه يابي و تعيين ويژگي هاي ساختاري و مورفولوژيكي نمونه هاي سنتز شده به كمك آناليزهاي مختلف مانند XRD، FESEM، TEM، EDX، DRS، VSM، PL، جذب فيزيكي نيتروژن و نقشه عنصري انجام شده است. بهترين راندمان در تصفيه پساب (72.97 درصد) در حضور mg 100 فوتوكاتاليست Ag/CuO/α-Fe2O3/rGO (شامل mg 0.5 اكسيد گرافن و mg 2.4 نيترات نقره) در mL 100 محلول آبي تتراسايكلين به غلظت mg/L 30 تحت تابش دهي مرئي به مدت 360 دقيقه حاصل شد و آزمايش هاي تشخيص اثر رباينده هاي مختلف، +h و ¯•O2 را به عنوان گونه هاي فعال اصلي در اين فرآيند نتيجه داده اند. از آنجايي كه انجام آزمايش هاي تجربي براي به دست آوردن درصد تخريب آلاينده ها در شرايط عملياتي مختلف پرهزينه و زمان-بر است، استفاده از مدل هاي محاسباتي براي ارائه درصد تخريب در شرايط متفاوت ميتواند مفيد باشد. از اين رو، به كمك شبكه عصبي مصنوعي(ANN) شبيه سازي و پيش بيني فرآيند تصفيه پساب انجام شده و مشاركت نسبي پارامترهاي ورودي با روش گارسون مورد بررسي قرار گرفته است.

در اين اختراع، يك ساختار اينورتر 19-سطحي كليدزني خازني تك منبعي با بهره بالا معرفي شده است. براي افزايش تعداد سطوح ولتاژ در اينورترهاي چند سطحي معمولاً به تعداد منابع DC، كليدهاي قدرت و مدارات راه¬انداز بيشتري نياز است؛ كه موجب افزايش حجم، وزن و هزينه مبدل مي¬گردد. اما، ساختار پيشنهادي متشكل از فقط يك منبع DC ورودي، 4 عدد خازن و 18 عدد كليد قدرت مي¬تواند 19 سطح ولتاژ متفاوت را در خروجي توليد نمايد. بنابراين، بهره اين ساختار، 9 است. از طرفي، اعوجاج هارمونيك كل (THD) پاييني دارد كه نيازي به هيچگونه فيلتري در سمت خروجي ندارد. مشكل ديگر اينورترهاي چندسطحي مرسوم، تنش ولتاژ بالاي كليدهاي قدرت است كه به مرور زمان منجر به خرابي آن¬ها مي¬گردد؛ درحاليكه تنش ولتاژ روي كليدهاي اينورتر پيشنهادي در اين اختراع همواره كمتر از 66 درصد بيشينه مقدار ولتاژ خروجي است. از اينرو، ساختار اينورتر پيشنهادي مي¬تواند بعنوان واسط انرژي¬هاي تجديدپذير مانند انرژي خورشيدي در اتصال به شبكه برق مورد استفاده قرار گيرد. از كاربردهاي ديگر اين اينورتر 19-سطحي مي¬توان به درايو موتورهاي الكتريكي، ذخيره¬كننده¬هاي ديناميكي، جبرانسازي توان راكتيو و ادوات FACTS اشاره كرد.