در اختراع حاضر از پوسته شلتوك برنج پس از گازي سازي و كسب انرژي گرمايي از گاز سنتز حاصل، به عنوان منبع توليد نانو سيليكا (SiO2) استفاده گرديد. در پايان نانو سيليكاي بدست آمده با استفاده از اصلاح گرهاي سطحي به صورت پيوند فيزيكي بر سلولز نشانده شد. از نانو كامپوزيت بدست آمده جهت جذب يون هاي سنگين سرب و كادميم در پساب صنعتي استفاده شد. ميزان انرژي توليدي گازي ساز و پروفايل دمايي آن مورد بررسي قرار گرفت. خواص نانو سيليكاي بدست آمده با طيف FTIR، عكس ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM) و تست BET مورد مطالعه قرار گرفت. خواص جاذب مورد استفاده با استفاده از FTIR و تست وزن سنجي خاكستر بررسي شد و جذب يون از پساب با طيف سنج جذب اتمي از نمونه هاي قبل و بعد از استفاده از جاذب اندازه گيري شد.

غشاهاي پليمري به دليل قيمت ارزان و فرآيند پذيري ساده آنها استقبال بسياري از دانشمندان و صنعت گران را در سراسر دنيا به خود جلب كرده است. از طرفي اين نوع غشاها نسبت به غشاهاي سراميكي داراي خواص مكانيكي ضعيف تري مي باشند كه اين موضوع يكي از نقاط ضعف اين نوع خانواده از غشاها به شمار مي رود. در اختراع حاضر سعي شده است كه با استفاده از پر كننده اي طبيعي كه تركيبي از يك ماده آلي و يك ماده معدني (به ترتيب سلولز و نانو سيليكا) مي باشد بر مقاومت مكانيكي غشاهاي پلي سولفوني افزوده شود و غشاهايي مقاوم در برابر تنش مكانيكي حاصل گردد. به علاوه اين پركننده با سطح ويژه بالاي خود به عنوان يك جاذب مناسب عمل كرده و در بهبود عملكرد غشا جهت از بين بردن رنگ كريستال وايولت از آب نقش مثبتي ايفا مي كند. براي اين منظور سلولز و نانو سيليكا با اتصال فيزيكي (يوني) و به وسيله اصلاح گرهاي سطح به يكديگر پيوند داده شده و كامپوزيت حاصل در غشاهاي پلي سولفوني به كار برده شد. در قسمت ديگري از اين اختراع پلي اتر سولفون سولفونه شده ( SPESS) به پلي سولفون اضافه شد و فلاكس عبوري از غشا را تا حد بسيار زيادي افزايش داد. غشاهاي مختلف با پركننده هاي ديگري مانند نانو لوله هاي كربني، نانو سيليكا و پوسته برنج نيز ساخته شد و اثر اين مواد بر عملكرد و مقاومت مكانيكي غشاها مورد بررسي قرار گرفت. نانو كامپوزيت سلولز- نانو سيليكا در ميان همه غشاهاي ساخته شده مقاومت مكانيكي بهتري از خود نشان داد و به علاوه دراي عملكردي بهينه در ميان ديگر نمونه ها بود.