2013全国第28届青少年科技创新大赛“中学生科技创新成果”作品《项目简介》
高中生作品
《环境科学》部分
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通用技术网www.tyjs.org按,本处将2013年全国第28届青少年科技创新大赛“中学生科技创新成果”高中生的作品《项目简介》分成按“数学、物理、化学、微生物学、环境科学、生物化学、医学与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、行为与社会科学”13个部分分别刊载。
高中生的这些研究成果,具有很强的专业性,研究领域涵盖了许多学科知识,有一些研究工作的深入程度差不多到了专家级别,关注了社会的方方面面,社会许多热点问题、环境问题、敏感问题等等,都在这些研究工作之中。许多研究成果已达到了很高的专业水准,可以从中看出这些中学生的知识面很宽广,有一些研究据介绍都是国内首创,研究很深入,综合素质好,不是那些读死书,死读书的书呆子,是中国未来的希望。
在这些项目的背后是这些研究者们花费的大量的精力与时间,是辅导员们倾注的心血与汗水,是师生独到创意的合作,是在现有教育体制中少有的那份突破与执着,是难能可贵的探索精神财富。如果没有对科学的热爱,如果仅停留在课本的学习与教学,是不能出现这样的作品与创意的,感谢全国有这样一个供这些宠儿发挥的平台。
本部分是“环境科学”部分,本网只作文字格式、标点符号、上下标和错别字处理,以及对所有文本的段落进行按文字意思重排,而对项目所涉及的内容不作修改,意思是说有可能在作者上传到网上的过程中因公式、代数式、化学分子式等会发生错误,本处就不作修改。因本网站长知识有限,不可能更正简介中个别学术性的术语与少量术语中上、下标的错误,敬请谅解。
《环境科学》部分本次全国赛有27个项目。
海上原油收集器
澳门特别行政区澳門坊眾學校
作者:利淑芬
辅导教师:赖俭飞
项目简介
1.本品是一种用来收集泄漏于海面上的原油的系统。
2.鉴于现时用来收集海面上泄漏的原油的产品,都不能够再次利用收集回来的原油,于是发明了这种可再用的收集方法。
3.设计这个专案的目的,是为了能够再次利用因意外而大量泄漏的原油.本品是以多个这样的收集器围成一个庞大的收集系统,一方面可以阻止泄漏面积的增大,另一方面可以迅速地清除海面上的原油,一举两得。
4.本品研究的第一难题,就是如何把海面上的原油收集起来而又不被污染,可以再用.于是想到用类似抽水机的装置把原油抽走,再进行收集.其中抽水扇叶的角度和整个装置的重量控制都是比较棘手的问题,因此大部分研究的时间都是用来调节扇叶的角度.最后调节装置在水中的浮动,用铅粒来控制重量。
5.本品利用了叶片抽水技术和油水自动分隔的原理,达到最好的效果。
6.本品最大的优胜之处,在于可以再次利用因意外而泄漏的原油.不浪费任何收集材料,而且可以多次使用。
7.在各大专利申请的网站中,也有少数关于这方面的发明,但并没有像本品一样可以再次利用的原油收集装置。
8.驱动扇叶的装置和整体的外观仍需改善,对海面上的浮动情况的控制尚未成熟,正尝试令整个产品在海面上更加平衡.另外正尝试增加排油量。
鸡蛋壳废料对水体中Cr(Ⅵ)污染的去除效果与机理研究
安徽省蚌埠第二中学
作者:钱正清 高文汉 贺宇一鸣
辅导教师:宋国丰 唐清华 朱昊
项目简介
摘要:利用鸡蛋壳废料对水中的Cr(Ⅵ)进行吸附,研究去除效果和吸附机理。结果表明,吸附可以在30min内基本完成,溶液pH2.5时吸附量最大,投加量越大,Cr(Ⅵ)的去除效果越好,温度有利于增加鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的去除。吸附最佳参数为振荡时间30分钟,初始pH3.0,投加量2g,体系温度为35℃。吸附过程用Langmiur和Freundlich方程能较好拟合,在20℃、30℃、40℃时理论饱和吸附量分别为0.1944mg.g-1.0.2034mg.g-1.0.2096mg.g-1。吸附的焓变为8.76×10-3kJ.mol-1,熵变为-45.96J.mol-1.K-1,吉布斯自由能变范围是4.357~9.693kJ.mol-1。鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要为物理性的单分子层和多分子层吸附。
选题的确定:水体中Cr(Ⅵ)的污染严重威胁人类生存,将鸡蛋壳做成吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),既可为以鸡蛋壳为代表的厨余垃圾的处理提供新的思路,还可为Cr(Ⅵ)的吸附去除提供新的环境材料和理论支持。
目的和思路:采用单因素和正交实验方法得到数据,并研究吸附过程的动力学和热力学参数推导鸡蛋壳去除水体中Cr(Ⅵ)的机理。
研究过程:实验室摇瓶实验,数据分析,吸附模型的拟合,吸附机理的推导科学方法:单因素实验,正交实验设计,数学模型拟合,理论推导创新部分:鸡蛋壳吸附去除水中Cr(Ⅵ)条件的优化以及相关的动力学和热力学未见报道。同类研究调查;金文杰等用颗粒粉煤灰去除六价铬,pH2.0时,去除量最大。Tewari等用天然膨润土为Cr(Ⅵ)吸附剂,在pH2.0温度为50℃条件下有最大吸附量。完善设想:鸡蛋壳的表征以及吸附过程中其他的环境因素对去除效果的影响做进一步研究。
工作分工:钱正清负责正交实验部分,高文汉负责单因素实验部分,贺宇一鸣负责资料收集,三人共同处理实验数据撰写论文等。
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