در اين اختراع طراحي و ساخت نانوكاتاليست ZSM-5 حاوي تقويتكننده بور در ساختار، براي اولين بار جهت تجزيه ضايعات پلاستيكي و تبديل آنها به هيدروكربنهاي محدوده بنزين مورد بررسي قرار گرفته است. نانوكاتاليست ZSM-5 در دو نسبت Si/Al‌ برابر با 20 و 200 به روش هيدروترمال سنتز شد (ZSM-5(20) و ZSM-5(200)). در اين اختراع همچنين جهت بهبود خصوصيات ساختاري و اسيدي نانوكاتاليست، تقويتكنندههاي آهن و موليبدن به روش نوين تلقيح مرطوب چند مرحلهاي به آن افزوده شد ( 10%Fe/ZSM-5(20) و 25%Mo/ZSM-5(200)). خصوصيات فيزيكي-شيميايي نانوكاتاليست¬هاي سنتز شده با آناليزهاي XRD، FE-SEM و BET تعيين گرديد و در نهايت كارايي آنها در فرايند پيروليز كاتاليستي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آناليز XRD وجود فازهاي كريستالي مورد نظر را تأييد كرد. آناليزهاي FE-SEM نشان داد كه مورفولوژي سطحي ذرات كروي بوده و توزيع اندازه ذرات يكنواخت است. آناليز BET سطح ويژه بالا و حجم حفرات مزو بالايي را نشان داد. نتايج نشان داد كه افزودن تقويتكننده-هاي آهن و موليبدن باعث بهبود خصوصيات فيزيك-شيميايي نانوكاتاليست ZSM-5 شده است. عملكرد كاتاليستي نمونههاي سنتز شده براي پيروليز كاتاليستي ضايعات پلاستيكي در يك راكتور نوين بستر ثابت دوجداره و داراي دو بستر در دماي °C 500 ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه نانوكاتاليس ZSM-5(20) عملكرد بهتري نسبت به ZSM-5(200) از خود نشان داد و محصول با كيفيت بالاتر توليد كرد بطوريكه نانوكاتاليست ZSM-5(20) داراي بازده بالايي از آروماتيكها (83/7%) و توليد كمتر الفيها (11/13%) در فرايند پيروليز كاتاليستي بود. با اينحال، نانوكاتاليست با نسبت بالاي Si/Al اثر مثبتي بر فرآيند پيروليز كاتاليستي داشت و محصول مطلوبتري در قياس با پيروليز حرارتي توليد كرد. همچنين در مقايسه دو -نانوكاتاليست ZSM-5(20) و 10%Fe/ZSM-5(20)، نانوكاتاليست 10%Fe/ZSM-5(20) با توليد مقدار مناسب آروماتيك (89/13%)، بنزن (35/0%) و الفين (59/10%) عملكرد كاتاليستي خوبي را داشته است. افزودن تقويت كننده موليبدن، عملكرد نانوكاتاليست ZSM-5(200) را بهبود بخشيد. نتايج حاكي از پتانسيل بالاي نانوكاتاليستهاي توسعه داده شده براي كاربردهاي صنعتي ميباشد.

در اين اختراع طراحي و ساخت نانوكاتاليستهاي ZSM-5، HY، MCM-41 و مخلوط فيزيكي آنها جهت توسعه نانوكاتاليستي مطلوب براي اولين بار، در تجزيه ضايعات پلاستيكي و تبديل آنها به هيدروكربنهاي محدوده بنزين مورد بررسي قرار گرفته است. هر سه نانوكاتاليست ZSM-5، HY و MCM-41 به روش هيدروترمال سنتز شدند و در ادامه اختلاط فيزيكي از آنها به دو روش اختلاط گرانولي و اختلاط پودري صورت گرفت. جهت مشخصه¬يابي نانوكاتاليستهاي سنتز شده از آناليز¬هاي XRD، FE-SEM، BET-BJH، FT-IR وNH3-TPD استفاده شد. نانوكاتاليست‌ها مورفولوژي يكنواخت همراه با سطح ويژه و حجم حفرات مزو بالايي را نشان دادند. نتايج تستهاي راكتوري نشان داد كه مخلوط فيزيكي نانوكاتاليستها تاثير بالقوه‌اي نسبت به نانوكاتاليست‌هاي تكي در فرايند داشت؛ بطوريكه نانوكاتاليست MCM-41/HY هم در اختلاط گرانولي و هم در اختلاط پودري عملكرد بهتري نسبت به بقيه كاتاليست‌ها نشان داد. در اختلاط پودري، نانوكاتاليست MCM-41/HY توانست بالاترين درصد (66/76%) از هيدروكربن¬هاي بنزين را حاصل كند (حتي در مقايسه با اختلاط گرانولي). اين نانوكاتاليست مقادير بالا و قابل قبولي از الفين‌ها (28/38%)، پارافين¬ها (73/1%)، ايزوپارافين‌ها (04/8%) و آروماتيك‌ها (66/5%) را توليد كرد. علاوه بر اين پايداري و قابليت استفاده مجدد بالايي از خود نشان داد.