ساخت نانوفیلترهای جدید با کارایی بالا و کاهش آلاینده ها، دستاورد برتر دوره اول دبیرستان علامه حلی 2 کرمان

دوازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.

در این دوره از جشنواره تعداد 126  گروه در بخش های سمینار های علمی، غرفه های نمایشگاهی و مسابقات به عنوان گروه های برتر، برگزیده و معرفی شدند.

بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.

مقطع: دوره اول متوسطه

موضوع: ساخت نانوفیلترهای جدید با کارایی بالا در جهت کاهش آلاینده های صنعتی

نام مدرسه: دبیرستان علامه حلی 2 کرمان

نام استاد: آقای قاسم سرگزی

دانش آموزان: علی نژاد ملایری، پیام میری جهرمی‌

چکیده:

از آنجایی که آلاینده های گازی ناشی از صنایع و خودروها عامل اصلی آلودگی محیط زیست مطرح شده است واین مشکلات زیست محیطی به عنوان یک معضل جهانی تبدیل شده است، لذا در این طرح نانو مواد متخلخل نیکل با یک روش سریع و ارزان قیمت تابش فراصوت (اولتراسونیک) تولید شدند و به کمک آنالیزهای تبدیل فوریه مادون قرمز، میکروسکوپی، تکنیک جذب نیتروژن مورد شناسایی قرار گرفتند. در پایان میزان جذب گازهای کربن دی اکسید،کربن مونواکسید، متان، گوگرد دی اکسید و نیتروژن دی اکسید توسط این ترکیبات بوسیله دستگاه جذب گاز مورد اندازه گیری قرار گرفت.

مقدمه:

آلودگی هوا در اثر تغییر در ویژگی های طبیعی جو بر اثر مواد شیمیایی، غباری یا عوامل زیست شناختی بوجود می آید. سالانه بیش از سه میلیون نفر در جهان، جان خود را بر اثر آلودگی هوا از دست می دهند که نود درصد این تلفات به کشور های توسعه یافته مربوط می شود (این مرگ و میرها به طور خاص مربوط به آسم، برونشیت، تنگی نفس، حملات قلبی، آلرژی های مختلف تنفسی و انواع سرطان هاست. سه عامل اصلی آلودگی هوا شامل وسایل نقلیه، نیروگاه ها و کارخانجات می باشد. ترکیبات شیمیایی آلاینده های هوا شامل موارد زیر می باشد:

منو اکسید کربن (CO): گازی بی رنگ، بی بو و سمی است.

اکسید های گوگرد (SOx): به ویژه دی اکسید گوگرد که ماده موثر باران  های اسیدی است

اکسیدهای نیتروژن(NOx): به ویژه دی اکسید نیتروژن که بویی تند و زننده دارد و قهوه ‌ای رنگ است

ترکیبات آلی فرار (HC): شامل متان که اثر گلخانه ‌ای نیرومندی دارد.

کربن دی اکسید (CO2) :که یکی از عوامل اصلی گرمایش جهانی است. نانو فیلترها ابزارهایی هستند که اساس کار آن ها در جذب آلایندگی  ها می  باشد. استفاده از فناوری نانو در فرایند فیلترسازی گازهای آلاینده از اهمیت خاصی برخوردار است و امروزه مطالعات زیادی بر روی آن ها انجام گرفته است. بابررسی هایی که تیم پژوهشی ما انجام داده است تاکنون نانو فیلتری که توزیع اندازه حفرات آنها متفاوت باشد و بتواند گازهای آلاینده رابراساس اندازه  هایشان جذب کند ساخته نشده است. نانو ذرات متخلخل نیکل به دلیل داشتن ویژگی هایی همچون فراوانی زیاد در کره زمین، ارزان بودن و تمایل به داشتن پیوندهای زیاد با لینکر ، گزینه مناسبی جهت جذب و به دام انداختن گازهای آلاینده می باشند.

نتیجه گیری:

از آنجایی که گازهای آلاینده که باعث مشکلات زیادی و از جمله انواع بیماریها و سرطان ها می شوند دارای اندازه های مختلفی هستند. لذا در این مقاله از نانو مواد متخلخل نیکل با مساحت سطح بالا و اندازه تخلخل متفاوت استفاده شد که بازده بسیار بالایی داشت. نتایج حاصل از این مقاله در توافق با قرارداد پاریس مبنی بر حذف گازهای آلاینده بود که می تواند پروتکلی برای دیگر پژوهشگران در زمینه استفاده از این نانومواد متخلخل برای حذف انواع آلاینده ها باشد. همچنین استفاده از این نانومواد باعث کاهش هزینه بیماری های مرتبط با آلاینده  ها می گردد.

برای مشاهده مجموعه فایل های ضمیمه اینجا کلیک کنید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: نگار تجملیان

تنظیم: نسرین صادقی