سامانه غشايي كامپوزيتي سيليكاتي در تركيب با فرآيند الكتروشيميايي براي جداسازي يون هاي فلزي مانند مس از آب، در مقايسه با ساير غشاهاي كامپوزيتي، در زمان كوتاهتر و دماي پخت پايين تر، با روش ساخت آسان و بكارگيري مواد ارزان قيمت و در دسترس ساخته شد. از ويژگي هاي بارز اين غشاء مي توان به مقاومت بالا در برابر خوردگي و قابليت استفاده ي مكرر در فرايندهاي جداسازي با حداقل گرفتگي حفره ها اشاره كرد. اين سامانه كه تركيبي از الكترود و غشاء است، تصفيه آب را در يك مرحله انجام مي دهد. تصفيه آب شامل حذف يون هاي مس از آب مي باشد به اين ترتيب كه در اثر جريان الكتريكي يون مس به صورت اكسيد مس در آب ته نشين مي شود. سپس محلول تصفيه شده پس از فيلتراسيون، توسط دستگاه طيف سنج UV-Vis آناليز مي شود و نتايج، كاهش چشم گيري در غلظت يون مس موجود در آب را نشان مي دهد.

آسپرين از جمله داروهاي ضد التهاب غير استروئيدي مي باشد كه بطور وسيعي جهت برطرف كردن درد ، بيماريهاي التهابي مزمن و همچنين در درمان مشكلات قلبي كاربرد دارد. اما محلوليت پايين اين دارو در محيط هاي آبي باعث كاهش فراهمي زيستي اين دارو شده است كه نياز به استفاده از دوزهاي بالاتر دارو را افزايش مي دهد. از سويي مصرف اين دارو با دوز بالا؛ عوارض گوارشي از جمله افزايش ريسك ابتلا به زخم معده را افزايش مي دهد. استفاده از روش پراكندگي جامد روشي بسيار مناسب براي برطرف كردن محدوديت فراهمي زيستي خوراكي داروهاي كم محلول و نامحلول در آب مي باشد. در اين اختراع براي اولين بار با بهره گيري از پليمر آبدوست پلي اتيلن گلايكول و پراكندگي دارو در اين پليمر با استفاده از دي اكسيد كربن؛ كامپوزيت ميكرونيزه شده آسپرين/پلي اتيلن گلايكول با هدف افزايش فراهمي زيستي و كاهش عوارض جانبي دارو با موفقيت سنتز شد. اين كامپوزيت مي تواند محدوديت هاي سرعت حلاليت آسپرين در آب را به شكل قابل توجهي برطرف نمود. ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي كامپوزيت توليد شده بطور كامل قبل و بعد از بارگذاري دارو با تكنيكهاي مختلف نظيرDSC ، XRD و SEM مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. همچنين مقدار رهايش آسپرين از سامانه دارويي سنتز شده در 7.4 pH= در دماي 37 درجه سلسيوس اندازه گيري شد. اندازه ذرات كامپوزيت سنتز شده حدود 3 ميكرو متر مي باشد كه در مقايسه با نمونه اوليه در حدود 200 الي 300 برابر ريز تر شده است. نتايج به دست آمده از اين مطالعه نشان داد سرعت رهايش آسپرين از كامپوزيت جديد ساخته شده نسبت به نمونه آسپرين اوليه ، بيش از 3 برابر افزايش يافت.

در حال حاضر براي ازدياد برداشت از مخازن هيدروكربوري از تكنولوژي¬هاي جديد و كاربردي استفاده مي¬شود. طراحي و ساخت ميكرومدل به روش پيشنهادي در اين تحقيق در مقايسه با روش¬هاي قبلي از مزيت¬هاي فراواني برخوردار مي¬باشد و اين امكان را فراهم مي¬كند كه بتوان ميكرومدل ساخته شده را بيشتر از مدل¬هاي قبلي به ويژگيهاي سنگ مخزن نزديك كرد. براي ساخت ميكرومدل¬هاي شيشه¬اي معمولا از حكاكي به وسيله ليزر استفاده مي¬شود كه با اين روش نمي¬توان حفرات بسيار ريز مانند محيط واقعي سنگ مخزن را ايجاد كرد. در ميكرومدل آماده شده با پلكسي گلاس ذرات سنگ مخزن (خرده¬هاي حفاري) با قطر 75 الي 150 ميكرون (مش 100 - 200) استفاده شده كه اين عمل امكان ايجاد حفرات بسيار ريز و همچنين تخلخل و تراوايي كمتر نسبت به ميكرومدل¬هاي شيشه¬اي را فراهم مي¬كند. در ساخت اين نوع از ميكرومدل نياز به كوره با دماي بالا نمي¬باشد و براي آب بندي و اتصال قطعات پلكسي گلاس بر روي يكديگر از حلال مناسب استفاده شده است. استفاده از خرده¬هاي حفاري و ذرات سنگ موجب شده تا بر خلاف ميكرومدل¬هاي شيشه¬اي در اين حالت سيالات تزريقي با سنگ در تماس بوده كه براي ساخت ميكرومدل با ماهيت نفت¬دوست و يا آب¬دوست مي توان نوع سنگ مورد استفاده را تغيير داد و نياز به تغيير در ترشوندگي شيشه وجود ندارد. با توجه به خلل و فرج بسيار ريز ايجاد شده در اين ميكرومدل، نيروي موئينگي بسيار بالايي در اين ميكرومدل حاكم مي¬باشد (تقريبا مشابه به حالت مغزه) كه به حالت واقعي مخزن نزديك است. در مواردي كه از تزريق سيالاتي نظير امولسيون، سورفكتانت، آب هوشمند و غيره براي كاهش كشش بين سطحي و براي ازدياد برداشت نفت استفاده مي¬شود، بالا بودن نيروي موئينگي در خلل و فرج اين نوع ميكرومدل باعث نزديك شدن نتايج به واقعيت مي¬شود. در نتيجه مي¬توان گفت اين ميكرومدل به گونه¬اي طراحي شده كه توانايي ايجاد نيروي موئينگي بالا درون آن را دارد تا بتوان پارامترهاي وابسته به كشش بين سطحي را به خوبي مورد مطالعه قرار داد. يكي ديگر از ويژگي¬هاي ميكرومدل ساخته شده در اين تحقيق، ساكن و غير قابل حركت بودن ذرات سنگ استفاده شده در زمان تزريق مي¬باشد. كه اين ويژگي باعث مي شود كه ساختار و تخلخل اين نوع از ميكرومدل ها در طول تزريق ثابت باشد.

در اين كار روشي براي روكش كردن ورق هاي الياف شيشه اي با كربن فعال براي كاربرد هاي مختلف ارائه شده است. اين روش نيازي به اكستروژن، فعال سازي در دماي بالا، خشك كردن دردماي بالا و فرآيند روكش كردن با هزينه بالا ندارد. در واقع هدف از اين كار آماده كردن ورق هايي از جنس E - Glass با پوشش مناسب كربن فعال مي باشد. در اين كار ابتدا ورق هاي الياف تهيه شده به وسيله مخلوطي از كربن فعال پودري، كربوكسي متيل سلولز و آب روكش مي شود. سپس كيفيت روكش شدن، ظرفيت جذب و خصوصيات مكانيكي فايبر هاي روكش شده بررسي مي شود. فرآيند روكش كردن دراين كار ساده و كم هزينه مي باشد. براي انجام فرآيند روكش كردن با كيفيت مطلوب، نياز به يك مخلوط با مقدار مناسب از اجزاي تشكيل دهنده مخلوط (كربوكسي متيل سلولز، كربن فعال پودري و آب) مي باشد. با بررسي و انجام آزمايش ها يك محدوده براي مقدار اجزاي سازنده به دست مي آيد كه در اين محدوده كيفيت روكش شدن مناسب باشد. سپس ظرفيت جذب و خصوصيات مكانيكي الياف روكش شده با انجام آزمايش هايي بررسي مي شود. از عكس برداري با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني، استاندارد اي اس تي ام ( 94- 4607 دي ) و عبور جريان هوا با دبي مشخص از درون بستري از الياف پوشش داده شده براي بررسي خصوصيات الياف روكش داده شده استفاده شده است. در نهايت مشخص شد كه نمونه هايي با قابليت جذب بالا، كيفيت پوشش مناسب و استحكام مكانيكي زياد توليد شد. لازم به ذكر است كه براي اولين بار در جهان است كه كربن فعال پودري توسط يك پليمر آلي به عنوان چسب بر روي الياف شيشه اي پوشش داده مي شود تا الياف نيمه كربني با كيفيت مناسب توليد شود.

در اين كار سيليكا اروژل آب‌گريز با دانسيته كم با استفاده از پيش ماده آلي و با روش خشك كردن در فشار محيط و اصلاح شيميايي سطح تهيه و نسبت بهينه مواد واكنش دهنده با استفاده از روش طراحي آزمايش RSM تعيين شده است. با انجام واكنش‌هاي تكميلي مشخص شد كه اروژل داراي بار سطحي منفي است كه با افزايش دانسيته ميزان بار منفي سطح افزايش مي‌يابد. سپس با تهيه سوسپانسيوني از پودر زئوليت طبيعي در مواد واكنش دهنده در بهترين نسبت واكنش دهنده‌ها، كامپوزيت سيليكا اروژل-زئوليت طبيعي با روش اصلاح شيميايي سطح و خشك كردن در فشار محيط ساخته شد.

در اين اختراع، يك فرآيند كريستاليزاسيون براي توليد ريز ذرات در ابعاد ميكرو و نانو با استفاده از دي اكسيد كربن زير بحراني با هدف بهبود نرخ توليد و كاهش هزينه هاي اوليه و عملياتي ارائه شده است. در روش پيشنهادي، از دي اكسيد كربن هم به عنوان ضد حلال و هم به عنوان عامل سرمايشي استفاده شده است، كه نيروي محركه لازم براي هسته زايي و رشد ذرات را فراهم مي كنند. از اين فرآيند مي توان در توليد دامنه وسيعي از پليمرها، زيست پليمرهاي دارويي، مانند زيست پليمرهاي تجزيه پذير، تركيبات آلي و معدني مانند AgI و SiO2 ، رنگ هاي آلي و تركيبات دارويي مانند آسپرين، كافئين و ... استفاده كرد. مكانيزم فرآيند به اين شكل است كه در محفظه استخراج ابتدا محلولي اشباع از يك حلال آلي و جامد مورد نظر ايجاد مي شود و سپس با تزريق دي اكسيد كربن به محفظه، اجازه داده مي شود سه فاز به تعادل ترموديناميكي نزديك شوند. در مرحله بعد با تخليه ناگهاني دي اكسيد كربن، فشار محفظه تا فشار اتمسفري كاهش داده مي شود. نتيجه اين كاهش فشار ، تبخير ناگهاني دي اكسيد كربن حل شده در محلول و كاهش شديد دما (بين 40 تا 60 درجه سلسيوس) مي باشد كه نيروي محركه هسته زايي و تشكيل ذرات را مهيا مي كند. مرحله نهايي اين فرآيند خشك كردن محصول مي باشد كه در اين تحقيق از سيستم پمپ خلاء براي اين منظور استفاده مي شود. با تحت خلاء گذاشتن محصول علاوه بر خشك شدن محصول، حلال آلي از پودر نهايي حذف شود.

در اين اختراع ابتدا تركيب كامپوزيتي گرافن اكسايد/پلي دوپامين/مگمايت سنتز شد و سپس اين ماده كامپوزيتي روي پارچه¬ي پلي-پروپيلن پوشش داده شد. اين جاذب پارچه¬اي پوشش داده شده با كامپوزيت در ستون بستر ثابت براي حذف آلاينده¬ي دارويي مورد استفاده قرار گرفت. جاذب ساخته شده مشخصه¬يابي نيز شد. جاذب¬هاي پارچه¬اي به دليل قيمت پايين، مساحت سطح زياد، اصلاح آسان، ساختارهاي كاربردي مختلف، خواص تجديدپذير، و جداسازي آسان مي¬توانند در ستون¬هاي بستر ثابت به طور پيوسته براي حذف آلاينده مورد استفاده قرار گيرند. از طرفي در ميان تركيبات فعال دارويي، داروهاي ضد التهاب غير استروئيدي مانند ديكلوفناك سديم به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته و در بخش¬هاي مختلف محيط زيست بخصوص پساب¬هاي شهري و بيمارستاني در غلظت¬هاي مختلف شناسايي شده¬اند. مصرف زياد ديكلوفناك سديم در سطح جهاني سبب افزايش مقدار آن در فاضلاب و نگراني‌هاي شديد سلامتي براي موجودات زنده مي¬شود. از آن جايي كه حضور ديكلوفناك سديم حتي با غلظت كم در آب تأثير قابل توجهي بر سلامت انسان دارد، حذف آن از سيستم¬هاي آب ضروري است. روش¬هاي بسياري براي حذف آلاينده¬ي دارويي ديكلوفناك سديم مورد استفاده قرار مي¬گيرد كه از جمله اين روش¬ها فرايند جذب¬سطحي مي¬باشد. در اين اختراع سيستم ستون بستر ثابت پرشده با جاذب ساخته شده براي حذف ديكلوفناك سديم استفاده شد.