در اين اختراع، نيمه هادي تيتانيوم دي اكسيد به منظور جذب موثر نور در ناحيه ي مرئي با تركيب بيسموت وانادات و رنگدانه هاي جاذب نور مرئي (پورفيرين) به طور هم زمان اصلاح شدند. سنتز فتوكاتاليزور مذكور براي اولين بار صورت گرفته است. از مزاياي بسيار مهم نانوكامپوزيت porphyrin-BiVO4-TiO2 توانايي حذف فلزات سنگين به دليل حضور پورفيرين و هم چنين افزايش چندين برابري راندمان تخريب آلاينده هاي آلي به دليل حضور همزمان دو تركيب بيسموت وانادات و پورفيرين در نانوكامپوزيت سنتز شده مي باشد. يكي از ويژگي هاي تيتانيوم دي اكسيد جذب نور در ناحيه ي فرابنفش است و به دليل اينكه درصد بسيار زيادي از نور قابل دسترس خورشيد در ناحيه ي مرئي مي باشد در اين اختراع اصلاح هم زمان توسط تركيب بيسموت وانادات و رنگدانه پورفيرين به منظور استفاده از نور مرئي صورت گرفت. پلي اتيلن گليكول در ساخت بيسموت وانادات از به هم چسبيدن ذرات جلوگيري مي كند و اثر آلتراسونيك نيز در اندازه ذره مهم است. بيسموت وانادات باعث كاهش باند گپ انرژي در تيتانيوم دي اكسيد مي شود. همچنين پورفيرين علاوه بر كاهش باند گپ انرژي در حذف فلزات سنگين مانند جيوه، سرب، كادميوم، مس و ... موجود در پسابهاي كارخانه ها بسيار موثر مي باشد.

يكي از ويژگي هاي تيتانيوم دي اكسيد جذب نور در ناحيه ي فرابنفش مي باشد و به دليل اينكه درصد بسيار زيادي از نور قابل دسترس خورشيد در ناحيه ي مرئي مي باشد در اين اختراع اصلاح تيتانيوم دي اكسيد توسط آنتيموان وانادات به منظور استفاده از نور مرئي صورت گرفت. تركيب آنتيموان وانادات به دليل دارا بودن دو فلز آنتيموان و واناديوم با ظرفيت هاي اكسايشي مختلف به عنوان عامل بسيار مهم در واكنش هاي اكسيداسيون و به عنوان بازدارنده در بازگشت جفت الكترون- حفره عمل مي كند. در اين اختراع اصلاح نيمه هادي تيتانيوم دي اكسيد به منظور جذب موثر نور در ناحيه ي مرئي توسط تركيب آنتيموان وانادات ((SbVO4 صورت گرفت كه براي اولين بار اين كار انجام شده است. در اين كار تركيب آنتيموان وانادات با توان بالاي اكسايش (به دليل وجود دو فلز آنتيموان و واناديوم) را وارد شبكه تيتانيوم دي اكسيد نموده ايم و كاتاليزوري با قابليت بالاي اكسايش جهت افزايش توليد راديكال هيدروكسيل براي تخريب آلاينده ها سنتز كرده ايم. همچنين به دليل كاهش باند گپ انرژي در نانو كامپوزيت SbVO4-TiO2 امكان تخريب آلاينده آلي در نور مرئي به صورت قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد.

يكي از ويژگي هاي تيتانيوم دي اكسيد جذب نور در ناحيه ي فرابنفش مي باشد و به دليل اينكه درصد بسيار زيادي از نور قابل دسترس خورشيد در ناحيه ي مرئي مي باشد اصلاح تيتانيوم دي اكسيد توسط تركيب Ag-VPO به منظور استفاده از نور مرئي صورت گرفت، هم چنين به دليل رسانش زياد و توانايي بالاي انتخاب پذيري واكنش هاي اكسيداسيوني تركيب Ag-VPO مي تواند سبب افزايش فعاليت فوتوكاتاليستي تيتانيوم دي اكسيد شود. هدف از اين اختراع، ساخت كاتاليزوري كه در مدت زمان اندك و سرعت بالا تخريب آلاينده ها را حتي در غلظت هاي بالا انجام دهد و علاوه بر اين قابل بازيابي بوده و از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد. هم چنين هدف از اين اختراع وارد كردن شبكه نقره- واناديوم فسفروس اكسيد Ag-VPO)) به داخل شبكه تيتانيوم دي اكسيد به منظور كاهش باندگپ انرژي و افزايش راندمان فوتوكاتاليزوري در ناحيه ي مرئي مي باشد. همچنين كامپوزيت Ag-VPO/TiO2 سنتز شده به دليل وجود نقره- واناديوم فسفروس اكسيد مي تواند در واكنش هاي اكسيداسيون انتخاب پذيري بالايي داشته باشد و هم چنين مي تواند به عنوان كاتد در سل هاي الكتروشيميايي مورد استفاده قرار گيرد كه در بخش صنعت و پزشكي از جمله باتري هاي تنظيم كننده ضربان قلبICD) ) كاربرد قابل توجهي خواهد داشت

امروزه بسياري از كشورها براي تصفيه پساب‌ها با مشكلات بسيار زيادي مواجه هستند كه مي‌تواند عواقب جبران‌ناپذيري در محيط‌ زيست و سلامت انسان‌ها و ديگر موجودات زنده به همراه داشته باشد. با توجه به اهميت اين موضوع، از بين بردن آلودگي ناشي از پساب‌ها با استفاده از فناوري‌هاي نوين از موضوعات مهمي است كه در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته و تاكنون موفقيت‌هاي بسياري در زمينه كاربرد روش‌هاي جديد به دست آمده كه مي‌تواند نقش بسيار مهمي در تضمين سلامت موجودات زنده داشته باشد. جاذب هسته-پوسته پلي پيرول- اكسيد آهن عامل دار شده با پورفيرين نسبت به بستر بدون عامل پورفيريني، داراي ذرات ريزتر به قطر تقريبي 100 نانو متر وقابليت ديسپرس شدن بهتر در حلال آبي و داراي شكل كروي مي باشد كه شكل كروي به آن مساحت سطح بالايي را مي دهد. هدف از اين اختراع، ساخت جاذبي با توانايي جذب بالاي مواد آلي و فلزات سمي مي باشد. اين اختراع مي تواند به عنوان جاذب فلزات سنگين و رنگ در فرايندهاي جداسازي، صنايع نفت، پتروشيمي، صنايع شيميايي، صنايع نساجي، آب و فاضلاب و تصفيه پساب ها مورد استفاده قرار گيرد.

در اين تحقيق تركيب تتراكيس( ٣- متيل پيريدينيوم) پورفيرين و تركيب متالوپورفيريني آن با فلز روي، سنتز و بر روي پارچه سلولزي تثبيت گرديد. خاصيت فتو ضد ميكروبي هردو تركيب به تنهايي و با تثبيت بر روي بستر سلولزي بر روي باكتري هاي گرم منفي اشرشياكلي، سودوموناس ائروژينوزا و باكتري گرم مثبت استافيلوكوكوس اورئوس با استفاده از لامپ تنگستني 100 واتي بررسي شد. هردو تركيب اثر خوبي بر روي كاهش و غير فعالسازي باكتري ها نشان دادند و تا حدي تركيب متالوپورفيريني موثرتر از پورفيرين بوده است. تهيه تركيبات مذكور با خاصيت فتوضدميكروبي بر روي پارچه هاي سلولزي مي تواند در زمينه هاي مختلفي از قبيل علوم پزشكي، نساجي و... مورد استفاده قرار گيرد.

در دنياي صنعتي و بي¬تحرك امروزي كه بشر در معرض آلاينده¬هاي مختلفي قرار گرفته¬ است، انواع بيماري¬ها نيز گسترش يافته و تحقيقات گسترده¬اي براي درمان اين بيماري¬ها صورت گرفته است. يكي از روشهاي درماني استفاده از عوامل كيليت كننده به عنوان داروست كه متاسفانه در ايران شناخت كمي نسبت به اين روش درماني وجود دارد در حاليكه در كشورهاي اروپايي و آمريكايي اين روش درماني سالها مورد استفاده پزشكان قرار گرفته است و مورد تاييد انجمن غذا و دارو آمريكا (FDA) مي¬باشد. داروي سنتز شده به عنوان يك كيليت كننده (Chelator) بي ضرر و يك آنتي اكسيدانت قوي مي باشد كه مهم ترين منبع آن بافت هاي حيواني به ويژه مغز و عضله است. اين ماده در گياهان يافت نمي شود و حرارت باعث آسيب آن مي گردد، اين آنتي اكسيدانت در بدن به جز وظايف دفع آلاينده ها و كاهش اكسيداسيون استرس، از آسيب گليكيشن (Glycation) نيز جلوگيري مي كند. (گليكيشن به معني اتصال غير آنزيمي گلوكز به پروتئين‌ها است كه باعث تغيير در شكل و عملكرد آن ها مي‌شود ) . به علاوه ال-كارنوزين تنها دي پپتيد شناخته شده است كه جلوي كوتاه شدن تلومر، كه مهمترين عامل پيري (Aging) است را مي گيرد. به اين ترتيب مي توان از ال كارنوزين به دليل خواص متعدد آن به عنوان مولكول جادويي ياد كرد. كاربردهاي درماني ال كارنوزين در بيماري هاي ديابت، آلزايمر، پاركينسون، بيماري هاي قلبي - عروقي و در جوان سازي پوست ثابت شده است و اثرات درماني آن در اوتيسم تحت بررسي است. متاسفانه اين دارو در ايران توليد نمي شود و نمونه هاي خارجي آن هزينه هاي بالايي دارد. اميد است با توليد اين دارو در داخل كشور بتوان از هزينه هاي گزاف واردات آن جلوگيري كرد و كمك ناچيزي به بيماران انجام داد.

سل خورشيدي TIO2 نانوحفره حساس شده با نانوذرات رنگ تتراكيس 4 كربوكسي فنيل پروفيرين TCPP

بسياري از فلزات براي سلامتي و محيط زيست مضر مي باشند و زيست تخريب پذير نبوده و تمايل دارند در بافت هاي زنده تجمع كنند و منجر به اختلالات متفاوتي مي شوند. بنابراين به منظور رسيدن به استاندارد هاي بالاي محيط زيست حذف اين فلزات از آب هاي آلوده ضروري است. حذف فلزات سنگين از آب هاي آلوده به دليل سميت آن ها حتي در غلظت هاي پايين يكي از مسائل مهم در رابطه با پساب ها مي باشد.جاذب هاي مختلفي براي حذف فلزات سنگين و سمي در دسترس هستند. مواد بر پايه سيليكا موادي شناخته شده هستند. اخيراً، تمايل زيادي براي اصلاح مواد با ساختار مزو با گروه هاي آلي براي قادر ساختن آنها به عنوان يك جاذب كارامد در حذف فلز بوجود آمده است. بعلاوه آنها مي توانند چندين بار پس از فرايند جذب فلز بازيابي شوند. در اين پروژه، وارد سازي موفق تتراكيس(4-هيدروكسي فنيل)پورفيرين (THPP) درون حفرات CPTMS-SBA-15گزارش شد. سنتز اين ماده بوسيله روش پيوند زني انجام گرفت. THPP-SBA-15 بوسيله تكنيك هاي FT-IR و ... شناسايي شد. THPP-SBA-15 به خاطر خاصيت كي ليت شوندگي تركيب پورفيرين به عنوان ماده اي موثر براي حذف فلز سرب از محلول آبي گزارش شد. توانايي جاذب هاي سنتز شده در حذف فلز سرب از آب بوسيله دستگاه اسپكتروسكوپي جذب اتمي (AA) مورد بررسي قرار گرفت.

ورود آلاينده هاي آلي از طريق فاضلاب هاي صنعتي به محيط زيست با توجه به افزايش روز افزون حجم آن ها، مشكلات بسيار جدي به همراه داشته است. رنگ با توجه به كاربرد فراوان در صنايع نساجي و رنگرزي و همچنين خطراتي كه براي محيط زيست و انسان دارد، ازجمله آلاينده هايي مي باشد كه حذف آن از فاضلاب هاي تخليه شونده به محيط زيست از اهميت زيادي برخوردار است. صنايع نساجي مقادير زيادي آب مصرف نموده و يكي از بزرگترين صنايع مصرف كننده آب است و رنگ اولين آلاينده اي است كه بايد در فاضلاب هاي نساجي مورد توجه قرار گيرد. با توجه به مسئله كمبود آب به دليل افزايش آلودگي هاي زيست محيطي از جمله آلودگي آب، بايستي تصفيه فاضلاب هاي آلوده به آلاينده ها مورد توجه قرار گيرد. تجزيه فتوكاتاليزوري روش مناسبي براي تجزيه آلاينده ها است. اين روش مزاياي زيادي نظير تجزيه رنگ به مواد بي ضرر نسبت به روش هاي ديگررا دارا است. اين تركيب مي تواند در صنايع شيميايي، صنايع نساجي، آب و فاضلاب و تصفيه پساب ها مورد استفاده قرار گيرد. در اين اختراع به منظور استفاده بيشتر از نور خورشيد تركيبي فعال در ناحيه مريي و فرابنفش سنتز كرديم. از مزاياي اين فتوكاتاليزور، فعال بودن دو فاز مختلف آن در ناحيه مريي و فرابنفش را مي توان نام برد. فاز منوكلينيك تركيب مذكور در ناحيه مريي و مخلوط دو فاز تتراگونال و منوكلينيك آن در ناحيه فرابنفش فعال است. درBiVO4 با دو فاز مختلف منوكلينيك و تتراگونال، اتصال تنگاتنگي بين دو فاز منوكلينيك و تتراگونال در مقياس نانو ايجاد مي شود. نتايج نشان دادنده اند كه رفتار بارهاي القا شده توسط نور به ميزان قابل توجهي به فازهاي كريستالين نمونه BiVO4 بستگي دارد. دو فاز مختلف تتراگونال و منوكلينيك، شرايط ويژه اي را براي انتقال بار، افزايش جدايي جفت هاي الكترون- حفره توليد شده توسط نور و تغيير در جهت مهاجرت حامل هاي بار توليد شده توسط نور ايجاد مي كند. تركيب مذكور عملكرد فوق العاده با پايداري بالا نشان مي دهد.

حذف آلاينده‌هاي آلي پايدار، يكي از مشكل‌ترين فرايندها در پالايش پساب‌ها است. روشهاي گوناگوني براي حذف آلاينده ها وجود دارد. يكي از اين روش ها، استفاده از نانوذرات اكسيد فلزي به عنوان فتوكاتاليست در حضور نور مي باشد. براي شبيه سازي نور مريي خورشيد از لامپ هاي متفاوتي استفاده ميشود. لامپ كم مصرف LED مي تواند جايگزين اين لامپ ها شوند. فوتوكاتاليست ها و همچنين اين منبع نوري كم مصرف و ارزان قيمت مي تواند جايگزين مناسبي براي مواد و روش هاي گران قيمت، پر مصرف از لحاظ انرژي و همچنين خطرناك براي سلامتي باشد كه در صنايع رنگرزي و صنايع نساجي براي تصفيه پساب هاي آن و همچنين صنايع نفت و پتروشيمي و صنايع وابسته براي تصفيه مواد الاينده ها و نيز براي ميكروب زدايي پساب هاي بيمارستاني و همچنين استريل كردن وسايل مورد استفاده در آن ها بكار رود.