زئوليت سيگما-۱ با ساختار DDR داراي پنجره هاي هشت ضلعي و با اندازهي حفره 36/0nm× nm ۴۴ / ۰ است. هدف از اين اختراع، ساخت زئوليت نانو حفره سيگما-۱ با استفاده از منبع سيليس سيليكا فوم به روش گرمابي و همچنين افزايش كريستاليته است. عناصر تشكيل دهنده اختراع سيليكا فوم، ۱- آمينو ادمنتان، سديم آلومينات، سودو آب است. ساخت زئوليت به روش گرم آبي با فرمول ژل3Na2O: 20 1- ADA: 1 Al2O3: 60SiO2: 2420 H2O واستفاده از منبع سيليس سيليكا فوم صورت گرفته است. مزاياي اختراع ادعايي نسبت به اختراعات پيشين استفاده از منبع سيليس ارزانتر سيليكا فوم بجاي منبع سيليس گران لودكس، مي باشد. در اين اختراع زئوليت سيگما-۱ با ميزان كريستاليته ۶۲٪ ساخته شد. كاربرد صنعتي اختراع شامل استفاده به عنوان كاتاليزور در فرايندهاي شيميايي، نفت، گاز و پتروشيمي، استفاده در غشاهاي جداسازي گاز و مايع و استفاده به عنوان جاذب گاز در فرايندهاي جداسازي است.

نمك‌زدايي آب‌هاي سطحي و تهيه آب آشاميدني از آن نيازمند فرآيند اسمز معكوس است كه افزون بر مشكل رسوب‌گذاري و گرفتگي در اين غشاها نيازمند صرف انرژي بالايي است. با نشاندن واحدهاي نانوفيلتراسيون فشار پايين به عنوان واحدهاي پيش‌پالايش اسمز معكوس، مي‌توان از بار كل نمك‌هاي حل شده آب و نيز مصرف انرژي (فشار مورد نياز) فرآيند اسمز معكوس كاست. ساخت غشاهاي نانوفيلتراسيون به گونه‌اي كه پس‌زني مناسب و نيز شار مناسبي در فشار پايين داشته باشد، از موضوع‌هاي بر مرز دانش است كه ساخت غشاهاي كامپوزيتي آن‌ها در اين ثبت اختراع براي نخستين بار در ايران با پليمرهاي متداول گسترش يافته است و بهينه‌سازي ساختار آن انجام شده است. با در داشتن دانش فني ساخت اين غشاها (كه در اين ثبت اختراع گسترش يافته است) و تجاري سازي آن در مقياس بالاتر، مي‌توان نه تنها مشكل دسترسي به آب آشاميدني در بسياري از نقاط ايران را به شيوه چشم‌گيري كاهش دادف بلكه انرژي بري واحدهاي اسمز معكوس نيز به طرز چشمگيري كاهش مي يابد. در اين ثبت اختراع توليد غشاي نانو كامپوزيتي بار مثبت با پليمرهاي متداول در ايران به روش نوين واكنش سطحي (و نه روش متداول واكنش بين دو سطح) با استفاده از غشاي الترافيلتراسيون پايه عمل دار شده و واكنش آن با پلي كاتيون در شرايط بهينه غشايي با تراوايي و دفع مناسب حاصل گرديده است. كليه پارمترهاي ساخت غشا بهيه گرديده و نتايج با آناليزهاي مربوطه تاييد شده است. در نهايت براي غشاي ساخته شده محاسبات شبيه سازي جهت قرار دادن در مدار فرآيند اسمز معكوس با نرم افزار ROSA انجام شده كه بيانگر است مصرف انرژي با اين روش را مي توان بيش از 70 درصد كاهش داد.

زئوليت 13X كاربردهاي بسيار زيادي در صنعت هاي نفت، گاز و پتروشيمي دارد و هم اكنون از خارج از كشور براي كاربردهايي مانند شيرين سازي، خشك كردن و شيرين سازي برش هاي گوناگون گاز و نفت و نيز خالص سازي هيدروژن وارد مي شود. بر پايه اندوخته هاي مركز پژوهشي فرآيندهاي جداسازي غشايي دانشكده مهندسي شيمي دانشگاه علم و صنعت ايران تلاش برا ساخت پودر اين زئوليت آغاز شد. از بزرگترين چالش هاي ساخت اين زئوليت ها، پارامترهاي اثرگذار و به دست آوردن شرايط بهينه ساخت زئوليت 13X است. عامل هاي بسياري مانند نسبت هاي مولي SiO2/Al2O3 و H2O/Na2O و H2O/SiO2 دما و زمان ساخت زئوليت، زمان پير شدن و منبع سيليس بر ساخت زئوليت 13X اثر فراواني دارند. زئوليت 13X با روش هيدروترمال در شرايط گوناگوني كه روش هاي غربالي و طراحي آزمايش پلكت - برمن و تاگوچي تعيين مي كنند، ساخته شد. با روش پلكت - بر من مهم ترين عامل هاي اثرگذار شناسايي شدند و با روش تاگوچي بهترين شرايط ساخت به گونهن اي تعيين شدند كه بيشتري فاز بلوري با بيشترين محتوي زئوليت 13X به دست آيد. دست آورد كارهاي انجام شده آزمايشگاهي، شرايط بهينه ساخت پودر زئوليت 13X در دماي 80 درجه سانتي گراد به مدت 16h با فرمول ژل 1Al2O3:5.4SiO2 : 13Na2O : 840H2O كه 24h در دماي محيط پير شده بود با بلورينگي بيش از 90% زئوليت 13X به دست آمد. همانگونه كه عكس SEM (شكل هاي شماره 1 و 2 نقشه اختراع) نشان مي دهند كه دانه هاي زئوليتي يكنواخت هستند و نشاني از زئوليت هاي رقيب زئوليت 13X مشاهده نمي شود. بلورينگي پودر به دست آمده با نرم افزار Xpowder و از پيك هاي منحني XRD (شكل شماره 3 نقشه اختراع) و مقايسه آن با منحني استاندارد (شكل شماره 4 نقشه اختراع) محاسبه شده است.

غشاها به عنوان قلب فرايندهاي نوين جداسازي هاي صنعتي غشايي، تعيين كننده كارايي جداسازي هستند. در فرايندهاي گوناگون غشايي، غشاها از مواد گوناگوني ساخته مي شوند و همواره رو به بهبود هستند. ميكروفيلتراسيون و آلترافيلتراسيون از فرايندهاي دير آشناي جداسازي غشايي هستند كه هم از غشاهاي سراميكي و هم از غشاهاي پليمري در كاربردهاي گوناگون بهره مي گيرند. هر يك از اين غشاها برتري ها و كاستي هاي ويژه خود را دارند. غشاهاي سراميكي با ايستادگي بالاي مكانيكي، گرمايي و شيميايي از دسته غشاهايي هستند كه كشش فراواني در صنعت دارند. نكته برتر ديگري كه مي توان براي اين دسته از غشاها برشمرد، مواد اوليه خام ارزان و در دسترس براي ساخت اين غشاهاست. آلومينا و كائولن دو دسته از كاني هاي هستند كه در ساخت غشاهاي سراميكي به كار گرفته مي شوند و كاني اين مواد به فراواني در كشور يافت مي شوند. در كار كنوني، پايه غشاهاي لوله اي مولايتي با قطرهاي دروني و بيروني 9/5mm و 14 و در ازاي 50cm، اندازه صنعتي، ساخته شده اند.

در اين اختراع ارزيابي ساختاري و عملكرد يك غشا سراميكي چند كاناله براي پيش تصفيه و تصفيه پساب با موفقيت ساخته شد. با توجه به شرايط كم آبي به دليل خشك سالي، مسئله تصفيه پساب‌ها بسيار اهميت دارد. براي حل اين مشكل مخترعين فناوري غشا سراميكي چند كاناله با استفاده از مواد اوليه موجود در كشور را معرفي كردند. مشخصات ظاهري اين غشا عبارتند از قطر خارجي mm 30، قطر هر كانال mm 6 و طول mm 300. از مهمترين كاربرد اين غشاها مي توان به پيش تصفيه خوراك واحد اسمز معكوس اشاره نمود. مشخصات عملكردي و ساختاري غشاي ساخته شده به منظور تصفيه پساب حاصل از سوسپانسيون ذرات جامد سيليس در آب عبارت است ‌از: شار تراويده براي پساب آب و سيليس برابر kg m-2 h-1 83.1 ضريب پس‌دهي ذرات سيليس برابر % 88.1 (نماد زدايش تيرگي پساب)، مقاومت مكانيكي برابر MPa 5.6، تخلخل برابر % 50.9 و اندازه ميانگين روزنه‌هاي برابر µm 1.3 . اين غشا با توجه به عملكرد مناسب در فرايند تصفيه پساب، مقاومت مكانيكي، مقاومت شميايي و حرارتي بالا و قيمت مناسب مي تواند به طور گسترده در صنايع مختلف براي تصفيه پساب به كار رود.