نقاط کربنی به عنوان عاملی برای کاهش شکاف انرژی و کاهش سرعت بازترکیبی الکترون – حفره و در نتیجه بهبود عملکرد فوتوکاتالیستی تیتانیوم دی‌اکسید در برابر تابش نور مرئی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. اما روش ساخت پیچیده، جداسازی و خالص سازی از مشکلات استفاده از این نقاط در صنعت می‌باشد. در این پژوهش نقاط کربنی محلول در آب با روش ساده حرارتی از منبع پلی‌اتیلن گلایکول به عنوان یک منبع زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر بدون هیچ گونه جداسازی و خالص‌سازی به دست آمد. در این مطالعه برای اولین بار نقاط کربنی کپسوله‌شده با تیتانیوم دی‌اکسیدکربنیزه مزوحفره تهیه شد که در مدت زمان ?? دقیقه ?? درصد رنگ متیلن‌بلو، ?? درصد رنگ رودامین‌بی و ?? درصد متیل‌اورنژ را تخریب می¬کند. پایداری شیمیایی و حرارتی بالا، مواد خام ارزان قیمت و در دسترس، روش تهیه ساده و راحت و توانایی بالا در تخریب هردوآلاینده‌های کاتیونی و آنیونی، نانو کامپوزیت‌های تهیه شده را به فوتوکاتالیست‌های کارآمد و مورد‌توجه تبدیل کرده است. در پژوهش دوم کاتالیست ناهمگن دیگری با استفاده از تیتانیوم دی¬اکسید و لیگنوسولفونیک اسید تهیه و با استفاده از آنالیزهای مختلفی شناسایی شد. عملکرد کاتالیست تهیه شده در واکنش آب¬زدایی و تبدیل ماده¬ی ارزان قیمت و در دسترس گلوکز به ماده¬ی با ارزش 5-(هیدروکسی‌متیل) فورفورال مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست لیگنوسولفونیک اسید کپسوله شده در تیتانیا در محیط دو فازی آب اشباع شده با نمک سدیم کلرید و تتراهیدروفوران در دمای 170 درجه سانتیگراد و مدت زمان 3 ساعت، 90 درصد تبدیل گلوکز و 64 درصد تولید محصول را نشان داد. عملکرد بالا، شرایط بهینه ملایم، روش تهیه ساده و استفاده از پیش‌ماده‌های ارزان قیمت و زیست‌سازگار نانوکامپوزیت تهیه شده را به گزینه‌ای کارآمد برای مقاصد صنعتی تبدیل کرده است. در پژوهش سوم به منظور تهیه کاتالیست ناهمگن با قابلیت جداسازی آسان از مخلوط واکنش، سطح کره¬های شیشه‌ای با صفحات کربن نیترید گرافیتی حاوی نانو ذرات کبالت اکسید پوشش داده شد تا پایداری، فعالیت، انتخاب پذیری و بازیافت کاتالیست راحت‌تر انجام شود. کاتالیست توده‌ای تهیه شده (Co3O4/g-C3N4@GB) در واکنش اکسایش اتیل¬بنزن به محصول با ارزش استوفنون در حضور اکسنده اکسیژن مولکولی مورد استفاده قرار گرفت. مطابق با نتایج به دست آمده از این واکنش در شرایط بهینه مشخص شد که اتیل¬بنزن به میزان3/64 درصد و با گزینش‌پذیری بیش از 99 درصد به محصول با ارزش استوفنون تبدیل شده‌ است. برای رسیدن به بهترین بازده پارامترهای مختلفی از جمله دما، مدت زمان انجام واکنش، فشار اکسیژن مولکولی و مقدار کاتالیست مورد مطالعه قرار گرفت.

واژه‌های کلیدی: تخریب فوتوکاتالیستی رنگ‌های آلی، تولید 5-(هیدروکسی متیل) فورفورال، اکسایش اتیل¬بنزن، کاتالیست¬های ناهمگن.