با عنایت به اینکه امروزه مسأله بحران انرژی به عنوان مبحثی مهم در سطح جهان مطرح می شود و محدود بودن ذخایر سوخت های فسیلی به موضوعی نگران کننده برای کشورها تبدیل شده است و آلودگی های ناشی از این سوخت ها نیز از سویی دیگر محققین را به سوی یافتن طریقی برای تولید سوخت های جایگزین تجدیدپذیر و پاک سوق داده است. از جمله ی این سوخت های جایگزین بیودیزل است که نوعی سوخت گیاهی است و شامل استرهایی از اسیدهای چرب با آلکیل های زنجیر کوتاه (متیل یا اتیل) می باشد که از طریق واکنش ترانس استری کردن تری گلیسیرید و الکل در حضور یک کاتالیزگر تولید می گردد. در این مطالعه واکنش ترانس استری کردن روغن سویا با متانول در حضور کاتالیزگر ناهمگن بررسی شد و بنتونیت به عنوان بستر انتخاب گشت و از koh به عنوان عامل فعّال کاتالیزگر استفاده شد. سپس شرایط واکنش از جمله زمان انجام آن، دما، مقدار کاتالیزگر، درصد عامل فعّال بر روی بستر و نسبت متانول به روغن به کار رفته بهینه شد. محصولات به وسیله gc-mass شناسایی شدند و راندمان ها به وسیله gc به دست آمد و در شرایط بهینه راندمان 7/97% حاصل شد. پس از آن عملکرد دیگر بسترها مانند نانورأکتورهای mcm-41، al-mcm-41، زئولیت های y، a، کلینوپتیلولیت، مونت موریلونیت، کائولین، al2o3، sio2، tio2 و سیلیکاژل مورد بررسی و مقایسه با بنتونیت قرار گرفت. کاتالیزگرها به وسیله xrd، ftir و طیف سنجی جذب اتمی مورد بررسی قرار گرفتند.

در این پژوهش نانو کاتالیزگرهای مختلفی سنتز شدند و در فرایند تولید بیودیزل و واکنش‎های اکسایش و اپوکسایش به کار گرفته شدند. بیودیزل نوعی سوخت گیاهی، تجدیدپذیر و پاک است که مخلوطی از متیل استرهای اسیدهای چرب می‎باشد که از طریق واکنش ترانس استریفیکاسیون تری‎گلیسیریدها با الکل در حضور کاتالیزگر مناسب تولید می‎شود. نانو مخلوط اکسید استرانسیوم- تیتانیوم، نانو مخلوط اکسید استرانسیوم-آلومینیوم و همچنین نانو اکسید استرانسیوم از روش سل- ژل سنتز شده‎اند و به عنوان کاتالیزگر در فرایند ترانس استریفیکاسیون روغن سویا مورد بررسی قرار گرفتند. کاتالیزگرها به وسیله تکنیک‎های xrd، ftir، sem،tga/dta و co2-tpd مورد شناسایی قرار گرفتند. در مورد کاتالیزگر نانو مخلوط اکسید استرانسیوم و تیتانیوم واکنش در شرایط %1 وزنی کاتالیزگر، نسبت مولی الکل به روغن 15:1، در دمای ?c65 و به مدت 15 دقیقه به بازده %98 رسید. زمانی‎که نانو مخلوط اکسید استرانسیوم و آلومینیوم به عنوان کاتالیزگر به کار گرفته شد، اثر عوامل مختلف در به دست آوردن شرایط بهینه واکنش از طریق طراحی آزمایش بررسی گردید و روش باکس- بنکن در روش سطح پاسخ به کار گرفته شد. شرایط بهینه واکنش در شرایط %3/1 وزنی کاتالیزگر، نسبت مولی الکل به روغن 25 و به مدت 31 دقیقه به بازده %5/0 ? 7/95 رسید. در مورد نانو ذره استرانسیوم اکسید واکنش در شرایط %1 وزنی کاتالیزگر، نسبت مولی الکل به روغن 15:1، در دمای ?c65 و به مدت 15 دقیقه به بازده %99 رسید. در قسمت بعدی این پژوهش نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن سنتز و به وسیله 3-آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان عامل‎دار شد. سپس کمپلکس باز شیف مقلد زیستی فلز روی، وانادیوم و مس (i) بر روی آن تثبیت شد. نانوکاتالیزگر تهیه شده با فلز روی در تولید بیودیزل به کار گرفته شد و در شرایط %2 وزنی کاتالیزگر fe3o4@sio2-nh2-glu-his-zn، نسبت مولی الکل به روغن 30:1، در دمای ?c195 و به مدت 8 ساعت واکنش به بازده %96 رسید. نانوکاتالیزگر تهیه شده با فلز وانادیوم (fe3o4@sio2-nh2-glu-his-vo) در فرایند اپوکسایش آلیل الکل‎ها و دیگر الفین‎ها در حضور اکسنده ترشری بوتیل هیدروپروکسید و حلال کلروفرم با موفقیت به کار گرفته شد و بازده %100-14 با گزینش‎پذیری %100-22 حاصل گشت. با توجه به اهمیت مشتقات دی‎ان‎ها در زمینه‎های مختلف، نانوکاتالیزگر تهیه شده با فلز مس بر بستر نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن عامل‎دار شده در واکنش جفت‎شدن اکسایشی آلکین- آلکین به کار گرفته شد. در حضور 5/0 گرم از کاتالیزگر fe3o4@sio2-nh2-glu-his-cui پس از 1 ساعت بازده %100 به دست آمد. همچنین در قسمت آخر ساختارهای مختلفی از چارچوب های فلزی- آلی (mofs) فلز مس از جمله cu3(btc)2 (به طوری‎که btc لیگاند 1،3،5-بنزن تری کربوکسیلیک اسید می‎باشد) سنتز شدند و در فرایند جفت‎شدن اکسایشی آلکین- آلکین به عنوان کاتالیزگر مورد استفاده قرار گرفتند و با بررسی عوامل مختلف شرایط بهینه به دست آمد