ساخت نقاط کوانتومی کربنی و حذف آلاینده های آب، دستاورد برتر دوره اول پژوهشگران

سیزدهمین 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 از 20 استان کشور در سه بخش به تفکیک، 350 گروه در بخش غرفه های نمایشگاهی، 650 گروه در بخش سمینارهای علمی و 750 گروه در بخش مسابقات دانش آموزی از مدارس و پژوهش سراهای دانش آموزی سراسر کشور انتخاب شده اند و به جشنواره کشوری دعوت شده اند.
که تعداد 53 گروه در بخش سمینارهای علمی مقام برتر را کسب نمودند.
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 نقاط کوانتومی کربنی به منظور حذف آلاینده های آب
نام مدرسه: پژوهشگران
نام استاد: اکرم دوست محمدی
دانش آموزان: ریحانه رشیدی، یسنا فضلی

چکیده:
 تولید کوانتو دات از پوست پرتقال
پوست میوه ها به عنوان یک منبع کربنی می توانند برای تولید کوانتوم دات کربنی مورد استفاده قرار گیرند. کوانتوم داتها ذراتی با ابعاد نانومتری (ابعاد زیر 0/1 میکرومتر) می باشند که خواص الکترونی و نوری متفاوتی نسبت به ذرات درشت (بزرگتر0/1 میکرومتر) از خود نشان می دهند. بسته به اینکه اندازه کوانتوم دات تولیدی چه میزان باشد و یا اینکه از چه ماده ای ساخته شده باشد، در مقابل نور ماوراء بنفش (UV) رنگ های متفاوتی از خود نشان می دهند.

شکل 1 رنگ های متفاوت کوانتوم دات با انداهز های مختلف در برابر اشعه UV

ما برای تولید کوانتوم دات کربنی از پوست پرتقال به عنوان منبع کربن استفاده کردیم و با استفاده از فرایند ترموشیمایی در درجه حرارت بالا، سنتز را انجام دادیم. بعد از فرایند سنتز، برای اینکه مطمئن شویم، ذرات در محدوده نانومتری مباشد، آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای مشخص شدن اندازه و مورفولوژی ذرات و آزمایش تابش اشعه ماوراء بنفش (UV) و فتولومینسنس (photoluminescence) برای مشخص شدن رفتار اپتیکی ذرات صورت گرفت. برای انجام آنالیزها، ابتدا نیاز است ذرات توسط دستگاه التراسونیک (حمام امواج ماوراء صوت) دیسپرس (پخش) شوند.
شکل 2
شکل 2 حمام امواج ماوراء صوت

نتایج تست میکروسکوپ الکترونی و UV نشان دهنده سنتز موفقیت آمیز ذرات کوانتوم دات کربنی می باشد. در شکل 2 نتیجه تست برهمکنش UV با کوانتوم دات سنتز شده نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می شود، رنگ سوسپانسیون ذرات کوانتوم دات تولیدی در برابر اشعه UV آبی می باشد.
شکل3 برهمکنش اشعه UV با کوانتوم دات کربنی
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه و تنظیم: نسرین صادقی