دستاورد برتر متوسطه 2 سرای دانش سید خندان

در نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان متوسطه 2 سرای دانش سید خندان به مدیریت جناب آقای علی اکبر مروی در نهمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند.

پروژه ی سنتز و ارزیابی خواص فوتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی از این مدرسه جزء برترین سمینارهای این دوره از جشنواره شد. امین سامینی، کیانوش شهیاز، محمد مهدی رضائی و سید محمد حسین فاطمی پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی جناب آقای رضا خوش بین انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارایه می گردد.

چکیده:

مجموعه ای از نانوذرات اکسید روی به روش احتراقی و توسط اسید سیتریک به عنوان سوخت، و نیترات روی به عنوان اکسنده برای حذف فتوکاتالیستی اسید فرمیک از آب آلوده، سنتز شد. خصوصیات این ماده توسط آنالیزهای XRD و SEM مورد بررسی قرار گرفت. ساختار فازی ماده تولید شده، توسط آنالیز XRD تأیید شد.

نتایج نشان داد که با افزایش نسبت سوخت به نیترات، میزان تخلخل کاتالیست افزایش می یابد. افزایش محتوای سوخت تأثیر به سزایی بر روی فعالیت فتوکاتالیست ها دارد و نمونه با نسبت سخت به نیترات دو به یک، دارای بالاترین میزان فعالیت کاتالیستی می باشد.

فتوکاتالیست ها، اکسیدهای جامد نیمه رسانا، مانند اکسید تیتانیوم و اکسید روی هستند. در صورتی که این کاتالیست ها در معرض نور خاصی قرار بگیرند، فعال شده و واکنش های شیمایی مانند تجزیه مولکول های آلی را تسریع می کنند.

بهبود عملکرد فتوکاتالیست ها به شدت به روش تولید آن ها وابسته است. به عنوان مثال تولید فتوکاتالیست های نانوذره ای، بازده کاتالیستی مواد خاص را به طور چش مگیری افزایش داده است و تنوع کاربردهای آن ها توسعه یافته است. ذرات کاتالیست نانومتری، با توجه به سطح بزرگشان در مقایسه با ذرات بزرگ تر و یا مواد توده ای، به طور قابل ملاحظه ای فعالیت بیشتری نشان می دهند.

یکی از روش های تولید نانوذرات، روش احتراقی است. اساس این روش، بر مبنای واکنش احتراقی بین مواد اکسنده و یک سوخت آلی می باشد که در طی آن ژلی از نیترات مواد اولیه تهیه می شود. این ژل، در یک واکنش احتراقی به نانوذرات ریز و همگن تبدیل می شود. اسید فرمیک یا جوهر مورچه، ساده ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسیدها است.

سازمان غذا و داروی آمریکا مقدار مجاز بخار اسید فرمی در هوای محیط را 5ppm اعلام کرده است. قرار گرفتن مداوم در معرض اسید فرمیک باعث ایجاد عوارض مزمن مثل ایجاد حساسیت های پوستی می شود. آزمایش بر روی حیوانات آزمایشگاهی نشان می دهد که قرار گرفتن طولانی در معرض اسید فرمیک باعث ایجاد جهش ژنی و آسیب های کلیوی و ریوی می شود. یکی از روش های حذف مواد آلاینده از محیط زیست استفاده از کاتالیست ها می باشد.

در این تحقیق، نانوذرات اکسید روی به کمک روش احتراقی تهیه شده و فعالیت آن در حذف فتوکاتالیستی اسید فرمیک مورد بررسی قرار می گیرد.

برای آگاهی بیشتر اینجا کلیک کنید تا اطلاعات بیشتری کسب کنید. دانلود

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه سارا خرّمی نژاد

تنظیم: نسرین صادقی