در اين اختراع با نفوذ عناصر يا املاح رنگزا به داخل سطح شيشه‌، شيشه يا لعاب‌هاي رنگي خاصي ساخته مي‌شوند. زمينه‌هاي كاربردي اين اختراع، رنگي نمودن شيشه‌هاي بي‌رنگ مي‌باشد. مانند: ظروف شيشه‌اي يا كريستالي و همچنين شيشه‌هاي مسطح (جام). از ويژه‌گي‌هاي اين نوع رنگي كردن شيشه يا لعاب‌هاي شيشه‌اي: 1- رنگي نمودن شيشه بدون نياز به كوره يا بوته ذوب، 2- نفوذ مواد رنگزا و ايجاد رنگ در در تمامي سطح يا نواحي محدود و مشخص، 3- عدم تغيير شكل در شيشه يا لعاب شيشه‌اي، 4- دماي فرآيند پايين (كمتر از oC650)

اجسام شفاف به‌دليل اختلاف غلظت و مواد شيميايي تشكيل‌دهنده و ساختار‌شان، خصوصيات نور تابشي عبوري را در فصول مشترك، مرزها و درون خود تغيير مي‌دهند. اين تغييرات شامل: انعكاس، انحراف، جذب، پراكندگي، و در بعضي موارد انتشار مي‌شوند. در طراحي و ساخت اغلب قطعات شفاف مانند: شيشه‌، لعاب‌هاي شفاف يا لايه‌هاي شفاف، اندازه‌گيري خواص نوري‌ (اپتيكي) ضروري مي‌باشد. اندازه‌گيري دقيق ضريب انكسار (شكست) نور كه بر اثر كاهش سرعت نور و انحراف مسير در درون شيشه‌ها، به‌ويژه ابزار دقيق نوري و مخابراتي رخ مي‌دهد، از اهميت بسيار بالايي برخوردار مي‌باشد. بسياري از اين ابزار، كوچك و شكننده بوده و داراي خواص نوري بالا مي‌باشند. از اين‌رو نمي‌توان از امكانات و تجهيزات معمولِ اندازه‌گيري خواص نوري مانند: رفركتومتر و يا اسپكترومتر كه مخصوص اندازه‌گيري ضريب انكسار مي‌باشند، استفاده نمود. زيرا اين دستگاه‌ها نياز به ورقه و يا منشورهاي طراحي‌شده دقيق ساخته‌شده از نمونه‌هاي آزمايشي، دارند. به‌ويژه براي به‌كارگيري دستگاه اسپكترومتر كه مناسب اندازه‌گيري ضريب انكسار بالا و تفرق نور مي‌باشد، لازمست نمونه‌هاي آزمايشي به‌اشكال منشورهايي دقيق، اختراع، طراحي و ساخته (شكل‌داده) ‌شوند. در اين اختراع مجموعه‌ايي از منشورهاي شيشه‌ايي استاندارد و نمونه‌هاي متفاوت تحت اندازه‌گيري، طبق طراحي مناسب، تراشيده و ساخته مي‌شوند. از اين‌رو اندازه‌گيري ضريب انكسار قطعات شفاف بسيار كوچك يا نازك و شكننده، را كه تاكنون انجام نگرفته‌است، امكان پذير مي‌سازد.

مواد رنگزاي ديسپرس سنتز شده به تنهايي قادر به رنگرزي الياف مصنوعي نيستند. آنها معمولا در حضور مواد ديسپرس كننده و به صورت ميكرونيزه شده در حمام رنگرزي بكاربرده مي¬شوند. حضور مواد ديسپرس كننده كه اغلب مواد سنتزي مصنوعي بر پايه تركيبات نفتالين سولفونات و يا مواد سطحي غير يوني هستند. مشكلاتي را براي محيط زيست فراهم مي آورند. لذا در اين اختراع از طريق ساخت ماده رنگزاي كپسوله شده ماده ديسپرس كننده حذف شده است. براي كپسوله كردن ماده رنگزا از لسيتين بعنوان يك تركيب طبيعي استفاده شده است.

در اين اختراع استفاده از مواد دوقلوي با عامليت هيدروكسيل براي محلول شستشوي اسيدكلريدريك پيش از اعمال رنگ شرح داده شده است. به سبب وجود گروه هيدروكسيل تمايل بيشتري به برقراري پيوند هيدروژني با سطح دارند كه اين موضوع جذب اين موارد را بر روي سطح تشديد و بازدارندگي را تقويت مي نمايد. در نهايت پوشش اعمال شده بر روي سطوح آماده¬سازي شده با محلول شستشوي اسيدي اختراع حاضر چسبندگي و مقاومت خوردگي بالاتري نسبت به پوشش اعمال شده بر روي سطوح بدون آماده سازي با اين محلول را دارد. اين اختراع شامل استفاده از مواد بازدارنده دوقلو با 1 تا 4 عامليت هيدروكسيل در طول زنجير آلكيلي حدفاصل (3 تا 8 كربن) با طول دو زنجيرهاي آلكيلي 12 تا 18 كربن در قسمت دم، جهت شستشوي سطوح فلزي با اسيد كلريدريك (0.1 تا 2 مولار) با غلظت بازدارنده 1 تا 100 قسمت در ميليون پيش از رنگ آميزي است كه بازدارندگي خوردگي 90 تا 95 درصد را در يك ساعت اول تماس فراهم مي كند.

در اين سيستم از خاصيت افتراق امواج تابيده شده توسط مواد شناور و روغن جمع شده بر روي مخازن و عبور اين امواج از پساب عاري از روغن استفاده شده است. در اين طرح سنسور يا چشم الكترونيكي وجود مواد شناور و روغن را در سطح آب تشخيص و اطلاعات را به يك پردازش‌گر ساده مي‌فرستد در صورت عدم وجود مواد شناور، پردازش گر به شير برقي دستور بسته شدن را ميدهد اما در صورت تشخيص مواد شناور در پساب، پردازش گر به شير برقي دستور باز شدن را ميدهد و در اثر باز شدن شير چربي‌هاي جمع شده در سطح توسط يك سرريز جمع آوري شده و تخليه مي‌گردد.

حذف رنگ از پساب‌هاي رنگي با استفاده از فتوراكتور نيمه پيوسته كتابي صنايع نساجي، پساب رنگي وسيعي را توليد مي‌كنند كه به طور كلي سمي و غير قابل تخريب در محيط‌اند. امروزه نوعي تكنولوژي براي حذف رنگ از پساب با عنوان فتواكسيداسيون در حضور كاتاليست مورد توجه قرار گرفته است. نانوفتوكاتاليست هاي مورد استفاده نياز به اصلاح ساختار و افزايش بازده در فرايند تصفيه دارند. فتوراكتورهاي موجود در فرايندهاي فتوكاتاليستي به علت سيستم ناپيوسته، ضعف در هندسه راكتور، نحوه بكارگيري كاتاليست و نوع تابش بازده قابل قبولي در تصفيه پساب‌هاي رنگي ندارند كه اين امر مانع از استفاده اين طرح‌ها در مقياس صنعتي گرديده است. به منظور تصفيه مواد رنگزاي پسابهاي صنعتي فتوراكتور دوغابي نيمه پيوسته كتابي به همراه نانوفتوكاتاليست TiO2-ZnO-Cu براي انجام فرايند فتوكاتاليستي طراحي و ساخته شده است. نانو فتوكاتاليست به روش سل-ژل از داپت كردن دي اكسيد تيتانيوم به وسيله دو فلز روي و مس سنتز شده است. راكتور به شكل مكعب مستطيل از جنس پلي‌اتين به حجم كلي 3/2 ليتر و داراي يك ديواره مي‌باشد و داراي يك ورودي از پايين و يك خروجي از بالا مي‌باشد. پرتو دهي توسط 3 لامپ‌ جيوه‌اي درون لوله‌هاي كوارتز به صورت افقي در طول راكتور انجام مي‌گيرد. با طراحي مكعبي انجام گرفته در اين فتوراكتور و نحوه گردش پساب در آن به همراه نوردهي موثر لامپ‌هاي داخل راكتور، بازدهي فرايند حذف مواد رنگزاي آلي به صورت قابل ملاحظه‌اي افزايش يافته است.

در اين پژوهش اثر عمليات اكسيداسيون پيشرفته در استفاده از عمليات UV و ازوناسيون و به صورت تركيبي و تلفيقي نسبت به همديگر با استفاده از حامل ها و افزايش دهنده هاي سرعت( استفاده از نانو كاتاليست TiO2¬ )، واكنش جهت تخريب مولكول هاي اتيلنديآمين و كسب نتايج حاصل جهت بهينه سازي عمليات تجزيه به انجام رسيده است، كه در اين راستا مراحل بدست آوردن شرايط بهينه نظير pH، دوز مصرفي،دما (بهدست آوردن پارامترهاي ترموديناميكي) و كليه عوامل بهينهسازي در تصفيه و از طرفي سرعت واكنش مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام شده استفاده از روشهاي AOP و نانوكاتاليستها از لحاظ فرآيند تصفيه عملياتي نوين بشمار مي رود. و همچنين با توجه به مطالعات انجام شده عمليات تخريب اتيلنديآمين فرآيندي نوين بهشمار ميرود.

شكرخام يكي از فرآورده هاي اصلي و مهم كارخانجات توليد شكر از نيشكر است. اهميت شكر خام نيشكري (شكرخام) تا جايي است كه آن را به عنوان يكي از عمده ترين مواد اوليه توليد قند و شكر در جهان مي شناسند. از آنجايي كه فصل برداشت چغندر قند از مزارع(به مدت 4 تا 6 ماه از اواخر شهريورماه) كوتاه است، لذا در ساير فصل ها، كارخانه هاي توليد شكر از چغندر قند مايل هستند كه نسبت به تصفيه شكر خام توليدي ساير كارخانه هايي كه از ماده اوليه نيشكر استفاده مي كنند، اقدام كنند. يكي از نكات مهم در تشخيص كيفيت شكر خام و شكرسفيد ، مشخص نمودن نحوه توزيع اندازه ذرات كريستال هاي آنها است. رايج ترين روش به اين منظور بكارگيري الك هاي مختلف در ابعاد و مش بندي هاي متفاوت است كه به نوبه خود داري مزايا و معايبي است. از مزاياي اين روش رايج، به كارگيري سهل و عدم نياز به تجهيزات فني خاص و تخصص را مي توان نام برد. از معايب اين روش هم مي توان به زمان بر بودن و همچنين عدم امكان تعيين ساير خصوصيات ظاهري كريستال ها اشاره نمود. پردازش تصوير ديجيتال شاخه‌اي از دانش رايانه است كه با پردازش تصاوير ديجيتالي توليد شده بوسيله دوربين ديجيتال و يا پويشگر، سر و كار دارد. اتوماسيون، كنترل دقيق، سهولت و سرعت در انجام كار و تكرار پذير بودن مزايايي هستند كه همواره سبب شده اند كه كنترل فرآيند هاي صنعتي و علمي به سمت استفاده از بينايي ماشين و پردازش تصاوير گرايش پيدا كند. صنعت غذا نيز از اين امر سود برده و در سال هاي اخير جزو 10 صنعتي است كه بالاترين استفاده را از روش هاي پردازش تصوير برده است. از سوي ديگر، پويشگر همواره به عنوان يك وسيله ارزان قيمت براي توليد تصاوير ديجيتال مورد توجه بوده است. عدم وجود پرسپكتيو در تصوير خروجي و دقت نسبتا بالاي اين وسيله باعث شده كه به عنوان يك ابزار سنجش مورد استفاده قرار گيرد. در اين اختراع با كمك پويشگر، سامانه اي طراحي شده كه مي تواند به عنوان سنجشگر خصوصيات ظاهري كريستال هاي شكرخام و همچنين شكرسفيد در كارخانه ها و مراكز تحقيقاتي مورد استفاده قرار گيرد.

در اين پژوهش ميزان كارايي فوتونانوكاتاليست ZnO با فلز Cr دوپت شده بر روي آن با روش سنتز احتراقي و تحت امواج ماكروويو، به عنوان كاتاليزوري براي حذف رنگ Acid Red 18 مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. به منظور رسيدن به شرايط بهينه درعين رنگبري حداكثري، تاثير پارامترهاي مهم در فرآيند رنگبري از قبيل غلظت اوليه محلول آلاينده، ميزان pH محلول و مقدار كاتاليست مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه بهترين راندمان فرآيند رنگبري براي محلول 0.5 ليتري در دماي محيط، pH طبيعي، غلظت پايين محلول 10 ppm و ميزان بهينه نانوكاتاليست 0.08 گرم بر ليتر به دست آمد. طبق شرايط بهينه به دست آمده، درصد راندمان حذف آلاينده به بيش از 60 درصد براي 60 دقيقه و بيش از 90 درصد براي 100 دقيقه رسيد. با استفاده از اين نتايج مي توان گفت كه استفاده از اين نانوفوتوكاتاليست با توجه به بازدهي بالا در مدت زمان كوتاه، روشي موثر در حذف آلاينده رنگي مي باشد.

از دهه هفتاد ميلادي پوشش كروم سخت بعنوان يك پوشش محافظ بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. اين پوشش بطور گسترده در صنايع هوا و فضا، نفت و گاز، صنايع اتومبيل سازي و ... كاربرد دارد. مزيت اصلي پوشش كروم سخت اينستكه روش اعمال آن اقتصادي بوده و بعلاوه قابل اعمال بر سطح استيل ارزان قيمت و آهن ريخته گري در مكانهاي تحت اصطكاك مي باشد. عليرغم خواص مناسب و صرفه اقتصادي پوشش كروم سخت، استفاده از آن در سالهاي اخير به شدت تحت كنترل قرار گرفته است كه علت اصلي آن خطرات بالقوه اين پوشش و روشهاي تهيه آن بر سلامت انسان و محيط زيست مي باشد. با توجه به اثرات زيانبار كروم سخت بر محيط زيست و سلامتي انسان، صنايع مختلف در سالهاي اخير بدنبال يافتن جايگزيني مناسب براي آن مي باشند. در طي سالهاي اخير پوششهاي زير بتداوم جهت كاربردهاي نيازمند به مقاومت خوردگي و سايش بالا تهيه و مورد استفاده قرار گرفته اند: DLC, Me-DLC, TiN, CrN, AlSn, B4C و به نظر مي رسدكه اين پوششها بتوانند جايگزين پوششهاي كروم سخت شوند. در اختراع حاضر پوششهاي CrZrN ، به منظور جايگزيني براي پوششهاي كروم سخت تهيه شدند. پوششهاي نازك CrZrN با مقادير كمتر از زيركونيم از نظر خواص مكانيكي و مقاومت اكسايش كانديد مناسبي براي جايگزيني با كروم سخت بودند. از طرف ديگر اگر مقاومت خوردگي پوششها مورد نظر باشد، پوششهاي CrZrN با مقادير بالاتر از زيركونيم به منظور جايگزيني با كروم سخت بهتر هستند.