در بخش اول، آهن و منگنز پورفیرین و مس فتالوسیانین به صورت کاتالیزورهای ناهمگن تثبیت نشده برای اکسایش انتخابی آلکن ها به اپوکسیدها و اکسایش هیدروکربن ها به کتون ها با استفاده از اکسید کننده تترابوتیل آمونیوم اکسون (tbaox) در آب استفاده شده است. همچنین اکسایش الکل ها به آلدئیدها و کتون ها و همچنین اکسایش سولفیدها به سولفون ها به صورت انتخابی با استفاده از این سیستم پاک قابل اجراست. این روش نیازی به سورفکتانت ها، افزاینده ها و یا حلال های سمی ندارد. کاتالیزورها و فرم کاهش یافته اکسیدکننده (tbahso4) بدون کاهش محسوسی در فعالیت به آسانی قابل بازیافت می باشد که شرایط را برای اجرای واکنش در مقیاس بالا براحتی فراهم می سازد. ton های بالا بدست آمده برای کمپلکس های فلزات واسطه در اکسایش ترکیبات آلی متفاوت، فعالیت و پایداری بالای این کاتالیزورها را به خوبی توضیح می دهد. پخش موثر کمپلکس های آب گریز در آب بوسیلهtbaox و ایجاد نانوکاتالیزورهایی با اندازه های کمتر از nm50 مهمترین عامل برای تاثیر گذاری بر سرعت واکنش می باشد. در بخش دوم، کمپلکس های مس فتالوسیانین و آهن پورفیرین بر روی بسترهای توده ای مثل سلولز، سیلیکا و آلومینا تثبیت شدند و بوسیله روش های ft-ir ، tga و اسپکتروسکوپی جذب اتمی مورد شناسایی قرار گرفتند. فعالیت این کاتالیزورها در اپوکسایش الفین ها و اکسایش هیدروکربن ها به کتون ها مورد بررسی شد. در بخش سوم، کاتالیزورهای فتالوسیانین و پورفیرین تثبیت شده بر روی نانوذرات مغناطیسی پوشیده شده با سیلیکا از طریق کئوردینه شدن به گروههای آمین موجود در سطح تهیه شد. همچنین آهن پورفیرین بر روی نانو لوله های کربنی از طریق گروه هیدروکسیل به صورت کووالانسی تثبیت شد. کاتالیزورهای ناهمگن بوسیله روش های sem tem , xrd, و ft-ir شناسایی شدند. اندازه ذرات کمتر از nm10 تخمین زده شد. مقدار کمپلکس تثبیت شده بر روی بسترهای نانو ساختاری بوسیله tga و icp-aes تعیین شد. ترموگرام tga بخوبی نشان دهنده پایداری گرمایی تا حدود 350 درجه سانتیگراد می باشد. اپوکسایش اولفین ها و اکسایش هیدروکربن ها به کتون ها و همچنین اکسایش سولفید ها به سولفون ها بوسیله اکسید کننده tbaox با گزینش پذیری بالا در حضور کاتالیزورهای ناهمگن در محیط مایی انجام شد. سولفیدها در مخلوط آب و اتانول به سولفوکسید تبدیل شدند. بازیافت و جداسازی راحت کاتالیزور و محصول جانبی اکسیدکننده، این روش را به عنوان یک روش اکسایشی موثر و اقتصادی و سازگار با محیط زیست معرفی می کند. ، با استفاده ازطیف سنجی ارتعاشی ft-ir وبررسی میزان حضورفلز در مخلوط واکنش بوسیله icp-aes، اتصال قوی کاتالیزور بر روی سطح بسترهای نانو ساختاری را بعد از هفت بار بازیافت بخوبی نشان می دهد. در بخش چهارم، یک روش کاتالیزوری "on water" جدید برای اکسایش شبه حیاتی هیدروکربن ها بوسیله یدوسیل بنزن بوسیله کاتالیزور fe(tpp)cl به دو صورت آزاد و تثبیت شده بر روی سطح سیلیکا ارائه شده است. عوامل موثر بر روی فعالیت و گزینش پذیری کاتالیزور ها در واکنش ها بررسی شد. بر اساس مطالعات مقایسه ای، پورفیرین تثبیت شده بر روی سطح سیلیکا، فعالیت و گزینش پذیری بیشتری نسبت به گونه آزاد دارد. تغییر محسوسی در فعالیت اکسایشی کاتالیزور ناهمگن هنگام استفاده مجدد مشاهده نشد. در حالیکه کاتالیزور آزاد یک کاهش تدریجی در بازده واکنش ها از خود نشان داد. طراحی سیستم "on water" امکان جداسازی محصولات از طریق صاف کردن یا جدایی فازها را به راحتی فراهم می سازد.