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》

初中生作品

《化学与微生物学》部分

通用技术网www.tyjs.org站长审核整理

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”初中生的作品《项目简介》只有“数学、物理、化学、微生物学、环境科学、医学与健康学、工程学、计算机科学、植物学、行为与社会科学”10个部分，本网也就按这个顺序分别刊载。

因为初中生的作品从以上类型来分相对少一些，因此，本处就将上述科目的二个或三个合在一起进行刊载。本次全国创新大赛初中作品共有77个，项目简介字数约在6万字左右。

初中生的这些作品他们花费了大量的精力与时间，是辅导员们倾注了心血与汗水，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“化学与微生物学”二部分，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，意思是说有可能因作者：上传到网上的过程因公式、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。

《化学》部分本次全国赛有4个作品。

《微生物学》部分本次全国赛有3个作品。

《化学》部分本次全国赛只有４个作品。

长玻纤增强聚丙烯复合材料的研究

重庆市第八中学校

作者：张皓然

辅导教师：方建东

项目简介

1．聚丙烯（PP）是通用塑料中用量最大的塑料品种，对PP进行增强改性，实现通用塑料工程化，是塑料改性行业研究热点。本项目研究了树脂基体对LFT-PP力学性能的影响，发现树脂基体对复合材料韧性影响较小，韧性的改善主要取决于玻纤；并对比了长玻纤增强聚丙烯和短玻纤增强聚丙烯的力学性能，发现玻纤保留长度是衡量长玻纤增强聚丙烯性能的重要指标。本项目提出了行之有效的方法来指导生产，并获得了性能良好的LFT-PP。

2．长玻纤增强PP的比重比尼龙轻20％，比铝合金轻62％，如能做出性能优异的LFT-PP，取代汽车上的部分金属部件或玻纤增强尼龙材料，就能够有效的降低汽车整车重量，从而达到轻量化效果。

3．采用特殊设计的浸润装置制备LFT-PP，从树脂基体、玻纤和相容剂等方面对其力学性能进行了研究，结论能有效的指导生产，获得性能良好的LFT-PP。设计不同的材料配方，得到产品后注塑成标准样条，测试其力学性能，对结果进行分析，得出结论。

4．1）针对树脂基体、玻纤和相容剂，设计不同的产品配方；2）按配方生产LFT-PP，并打样进行测试；3）取样并进行煅烧处理，得到的残余物在光学显微镜下观察玻纤长度。4）对上述测试数据和图像结果进行分析，得出结论。

5．塑料挤出原理、注塑原理、材料测试分析法。

6．1）自制ＬＥＴ熔体浸润装置，树脂充满浸润槽，玻纤连续通过浸润槽并在分散辊的作用下均匀分散，使树脂充分浸润和包覆玻纤，得到的粒子断面整齐，不易拉毛。2）对比了长玻纤增强聚丙烯和短玻纤增强聚丙烯的力学性能，发现玻纤保留长度是衡量长玻纤增强聚丙烯性能的重要指标，而非玻纤长度保持率。因此，在注塑产品时，应合理调整注塑工艺参数，如压力、时间和温度等，尽量减少玻纤的磨损和断裂。

7．暂无同类研究成果。

8．针对不同的挤出工艺进行调节，得到最佳生产工艺。合理控制挤出转速和牵引速度，得到不同玻纤含量的LFT-PP。

Fe₃O₄/Ag₃PO₄复合光催化剂的研究及改进

河南省开封市第十四中学

作者：董子铨

辅导教师：毕勇胜　李秋叶

项目简介

太阳能是清洁无污染，取之不尽，用之不竭的绿色能源，光催化材料在利用太阳能解决环境污染问题方面显示了巨大的潜能。本项目以生态和谐，治理环境污染目标出发，探索制备出一种新型、高效、绿色、可光催化降解污染物，并成本低廉且可再生循环利用的复合光触媒；然后考察其相关的物理、化学性质和光催化性能，确定最佳的合成工艺；为其工业化合成与应用提供实验数据。Ag₃PO₄是一种新型的可见光催化剂，它在可见光分解水和染料降解中展现了优异的性能。尤其是2010年叶金华教授课题组在国际著名顶级杂志《Nature》(自然)上报道了Ag₃PO₄具有高效光催化分解水产氧和高效降解有机污染物之后，使它成为目前光催化应用最炙手可热的研究课题。

Fe₃O₄纳米颗粒由于其优良的磁性能，已被应用到蛋白质的分离，药物的定向传输和磁共振影像中。但是，Fe₃O₄还有一个非常重要的性质，却很少被研究，那就是它快速的导电性．本项目的贡献就是利用Fe₃O₄良好的导电性和Fe₃O₄/Ag₃PO₄形成的异质结来提高电子-空穴的分离率以达到提高光催化性能的目的；并利用Fe₃O₄的磁性，使催化剂易于从污染物反应溶液中分离出来，达到可重复循环使用的效果。

作者通过文献检索；制备复合光触媒；产品的表征和活性评价三个阶段，最终通过沉淀法制备了四氧化三铁包覆的磷酸银高效可见光催化剂，然后利用X射线粉末衍射仪（XRD）、固体紫外可见漫反射谱(UV-visDRS)、荧光(PL)等技术手段对催化剂进行表征。又以光催化降解亚甲基蓝（MB）为指标反应对其可见光催化性能进行了考察，结果表明该复合催化剂对MB的降解率在60分钟内几乎可以达到100%。而后又对Fe₃O₄的负载量进行了研究。

本项目有待继续完善，需要对反应液中的降解中间物种进行测定；需要加强可见光条件下高活性的光催化剂的研究；还有对反应机理进行推测，并通过适当的手段进行检验等。

废弃纸尿片对重金属离子的吸附效果探索

上海市延安初级中学

作者：赵奕阳

辅导教师：陈书解进

项目简介

一次性纸尿片为人类的生活带来了极大便利，因为其所含有的高性能吸水树脂材料具有独特、优越的吸水性能和保水性能，因此，在全球范围内应用广泛，但是由于这种高性能吸水树脂的生物分解性差，若将大量使用过的纸尿片直接丢弃到环境中很难被分解，不仅会对地下水、土壤等环境造成极大的危害，也不利于社会的可持续发展。本课题探索了废弃纸尿片的回收处理方法，并在高吸水树脂吸水的基础上，探索纸尿片中的吸水材料对常见重金属离子的吸附效果，以及其吸附重金属离子的最低浓度的探测。

研究结果显示，纸尿片吸水材料对Fe³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺有很好的吸附效果，其中Fe³⁺的吸附效果最好，最低探测浓度为10-4mol/L（100ppm），若将废弃纸尿片收集，可用于废水中重金属离子处理。

之所以想到做这个课题探究也是一次很偶然的机会，我发现我的小阿姨把小宝宝用过的纸尿片收集起来，取出里面的吸水材料作为花的肥料。既然纸尿片能够吸水，能不能用它来吸收重金属离子呢？因为在科学课上我曾听老师说水体中的重金属离子污染现象很严重，对人和环境的危害也很大，于是我就查阅了资料，设计了探索废弃纸尿片对重金属离子的吸附实验，

实验分四个部分：1、探索废弃纸尿片的处理方法，分离出吸水材料；2、探索吸水材料吸附不同种类重金属离子的可能性；3、探索吸水材料吸附不同重金属离子的效果差异；4、探索吸水材料吸附重金属离子能达到的最低探测浓度。

在实验的探究中，我运用了学过的设置对照组的科学方法，还学会配制一定物质的量浓度的溶液。

我认为项目创新点在于关注了有可能成为第二大白色污染的废弃纸尿片的二次利用问题，并在实验得出结论的基础上提出回收废弃纸尿片来处理工业废水中的重金属离子，通过查阅资料发现，

目前还没有类似的研究。接下来，我想在本次项目研究的基础上再完善我的实验设计思路，并且寻找不同的工业废水样品进行进一步的实验，验证我的设想。