1. در این تحقیق، اقدام به تهیه ی مایع یونی جدیدی بر پایه پیرازین و همچنین خانواده ی جدیدی از مایعات یونی اسیدی با عنوان سولفونیک اسید های عامل دار شده توسط نمک های ایمیدازولیوم (safis) نمودیم. این محیط مناسب و ایمن به خوبی در سنتز ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفت و جایگزین اسید های سنتی مانند سولفوریک اسید و هیدروکلریک اسید در واکنش های شیمیائی گردید. از این ترکیبات به عنوان کاتالیزگر در سنتز ترکیباتی مانند 14- آریل 14- اچ دای بنزو [a,j] زانتن ها، تترا هیدرو بنزو [a] زانتن-11- ان ها، 8،1- دای اکسو اکتاهیدرو زانتن ها، محافظت ان-بوک آمین ها و ایمیدازول های چهار استخلافی مورد استفاده قرار گرفت. 2. نانو ذرات مغناطیسی به طور بسیار گسترده ای طراحی و به عنوان کاتالیزورهای مغناطیسی قابل جمع آوری در واکنش های فلز کاتالیزور سنتی، کاتالیزورهای آلی و کاتالیزورهای آنزیمی بکار برده شده اند. به دلیل ویژگی های بی نظیر کاتالیزورهای مغناطیسی، تعداد وسیعی از نانو کاتایزورهای مغناطیسی آزاد و عامل دار شده مانند،fe3o4, fe3o4@sio2 fe3o4@sio2@tio2, fe3o4@sio2@propyl-nh2, fe3o4@sio2@propyl-[msim]cl, fe3o4@vo(oh)2 and fe3o4@sio2@pph2@pd طراحی گردید. نانو ذرات طراحی شده به خوبی در واکنش های سنتز بنزایمیدازول ها، اکسی آریل دار کردن فنل ها، بیس پیرازولیل متان ها و سوناگاشیرا-هاگیهارا به کار برده شدند. 3. سیسم آکواپونیک، سیستمی برای تولید غذا بوده و از ترکیب کشاورزی (از نوع پرورش آبزیان) با هیدروپونیک (پرورش گیاهان در آب) در یک محیط سمبلیک ایجاد شده است. برای اولین بار، سیستم آکواپونیکی در ابعاد ماکرو برای ارزش بخشیدن به نیتروژن باقی مانده در سیستم از طریق تغییر و تبدیل های فوتوکاتالیزوری ارائه داده شد.