وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی بود...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مهدی رحمانی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی

هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی بود.

⁠بخش پروژه های دانش آموزی - مهدی رحمانی

ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی

 

دوازدهمین دوره از پروژه ‌های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال ‌های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ‌ها و ایده ‌های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ‌ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده ‌های جالب ، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده بروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح ‌های جدید شما عزیزان هستیم.

 

نام ایده: ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی

نام ارائه دهنده/دهند گان: عسل عطاری و نگار فخاری

زمینه و نوع پروژه: شیمی

درجه سختی: متوسط

نام مدرسه: سلام گلبانگ

 

مقدمه

کربن فعال به‌ عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی می‌ باشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید می ‌شود و تحت عملیات فعال‌ سازی قرار می ‌گیرد. با توجه به نوع مواد خام مصرفی، کربن‌ های فعال دارای اندازه منفذ و شکل ‌های متفاوت هستند و از طرفی با توجه به اندازه منفذ و توزیع اندازه دارای کاربردهای گسترده و ویژه ‌ای می ‌باشند. کربن فعال به گروهی از مواد اطلاق می شود که مساحت سطح داخلی بالا، تخلخل و قابلیت جذب گازها و مایعات شیمیائی را دارند.

کربن های فعال به عنوان جاذب های حیاتی در صنایع شناخته شده اند و کاربردهای گسترده ای با توجه به قابلیت جذب گازها و مایعات مزاحم دارند و می توان از آن ها برای تصفیه و پاک سازی و حتی بازیافت مواد شیمیائی استفاده نمود. کربن های فعال به دلیل ویژگی های منحصر به فرد و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب های غیر آلی مانند زئولیت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. کربن های فعال شده به دلیل مساحت گسترده آن ها، ساختار منفذی، ظرفیت جذب بالا و قابلیت فعال سازی مجدد سطح، یک ماده منحصربه فرد  می باشند.

 

ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی

 

هدف

هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی بود.

 

ساخت کربن فعال از لاستیک های مستعمل با پوشش نانو روی برای حذف گازهای سمی

 

روش

دانش آموزان جهت انجام پروژه حاضر سه مرحله آزمایش ر به شرح زیر انجام دادند.

 

گام اول: تولید کربن فعال به منظور تولید کربن فعال از لاستیکهای مستعمل

ابتدا تایرهای مورد نظر به قطعات 2 تا 3 سانتی متر خرد شدند. فرآیند فعال سازی قطعات لاستیکی در یک بشر 500 سی سی، با مخلوط کردن 50 گرم از نمونه های حاصل از تایرهای مستعمل با محلول پتاسیم هیدرواکساید که حاوی 30 سی سی اتانول به عنوان حلال بود، صورت پذیرفت.

به نسبت جرمی 1:4:4 در نظر گرفته شد. ظرف شیشه ای حاوی قطعات لاستیکی و محلول پتاسیم هیدرو اکساید بر روی یک همزن قرار داده شد و عمل اختلات در دمای 85 درجه سانتی گراد به مدت سه ساعت ادامه پیدا کرد. بعد از اختلاط، دوغاب پتاسیم هیدرواکساید به منظور خشک شدن در دمای 110 درجه سانتی گراد به مدت 24 ساعت درون آون قرار داده شد. سپس نمونه حاصله به منظور کربوناسیون به مدت 2 ساعت در دمای 700 درجه در کوره قرار گرفت. سپس نمونه را خارج کرده تا به دمای محیط برسد و برای جلوگیری از اکسیداسیون نمونه های لاستیک، گاز نیتروژن در طول کربوناسیون از روی نمونه مورد نظر گذرانده شد.

فرآورده به دست آمده از فرایند کربوناسیون با 250 سی سی از محلول اسید هیدروکلریدریک N 5 در دمای 85 درجه به مدت زمان 30 دقیقه شستشو و سپس فیلتر شد، پس از آن کربن فعال به دست آمده آن قدر با آب مقطر شسته شد تا pH پساب شستشو به بالای 6 برسد. محصول نهایی به دست آمده به منظور خشک شدن، مجددا در آون در دمای 110 درجه و به مدت زمان 24 ساعت قرار گرفت. جاذب به دست آمده برای انجام آزمایشات از الک سیمی استاندارد مش 100 گذرانده شد و نهایتا تا زمان مصرف، در دسیکاتور قرار گرفت. در نهایت آزمایش های لازم بر روی کربن انجام گرفت.

   

گام دوم: ساخت نانو اکسید روی

۳۰ سی سی آب با ۲۰ سی سی تری اتانول امین در دمای اتاق با هم مخلوط شدند. سپس قطره قطره ۲ سی سی اتانول به محلول به دست آمده اضافه شد و دو تا سه ساعت در گوشه ای قرار دادند تا محلول یک نواخت شود. بعد محلول قبل اضافه شد و دو مخلوط ترکیب شدند. سپس قطره قطره هیدروکسید آمونیم اضافه شد و PH را تنظیم نموده تا رسوب هیدروکسید روی تشکی شود. سپس محلول در دمای 500 درجه سانتی گراد به مدت 4 ساعت پخته شد تا آب اضافی از محلول خارج شده و نانو اکسید روی آماده شود. 

 

گام سوم: تولید کربن فعال پوشش داده شده با نانو اکسید روی

دانش آموزان در ابتدا مقدار مشخصی کربن فعال و نانو اکسید روی را با هم ترکیب کرده و مخلوط کردند. با آب مقطر و به مدت 24 ساعت مخلوط را هم زدند و سپس در دمای 95 درجه سانتی گراد به مدت 24 ساعت در آون گذاشتند تا خشک شود. در نهایت کاربید روی به دست آمد. که برای حذف گازهای آلاینده مانند H2S مورد استفاده قرار می گیرند.

 

مهارت های کسب شده

1. روش ایده یابی (بارش مغزی)

2. مهارت کار در آزمایشگاه (رعایت نکات ایمنی)

3.  آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز

4.  آشنایی با پروپوزال نویسی

5. آَشنایی با مقاله نویسی

6. آشنایی با تهیه پاورپوینت

7. آشنایی با نحوه جستجوی اطلاعات

8. آشنایی نحوه فیش برداری

9. مهارت ساخت پوستر علمی

10. مهارت انجام کارگروهی

 

تنظیم کننده: محبوبه همت

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین