云展会 ∣ 长宁区青少年科技创新成果展(三十四)
作者：本站编辑
2023-08-05 14:17:38
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化学自古就对人类的生活和生产产生巨大的影响，人类的生存环境和社会的发展都离不开化学，如何用生活中的常见材料制作蟑螂饵剂消除蟑螂带来的困扰？面对化石燃料等不可再生能源日益枯竭给人类带来的巨大挑战，如何从地球上丰富的水资源中获取清洁高效的氢能源呢？废弃的果皮是否有制取生物能源的可能性？带着这些疑问，长宁的学子展开了深入的科学探究，借助化学的技术与方法找到了答案！
蟑螂是一种最常见卫生害虫，传播很多病菌而且很难彻底防除，家家户户都可能遇到蟑螂的困扰。对家庭而言杀蟑螂药剂成本较高，疫情封控期间因为买不到杀蟑螂药，蟑螂在社区里面滋生繁殖，一下子找不到行之有效的防除方法。我们希望从日常生活中取材，通过相对简单高效的方法，自制低成本、环保又比较有效果的杀蟑螂饵剂，帮助同学们消灭家庭中的蟑螂。
通过筛选生活中常见的材料，我们找到了从香烟中提取烟碱的方法，以烟碱作为有效成分，加入辅料，自制了环保高效的杀蟑螂饵剂，然后通过对德国小蠊进行测试，证明了自制饵剂的杀虫速度和杀虫效果。
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尖晶石基材料用于碱水电解制氢的探索上海市延安初级中学 李乾泽
能源和环境问题均属于人类21世纪面临的十大难题之一。在全球能源浪潮中，氢能因具有清洁、高能量密度和可再生等特点，被视为未来的主要能源之一。利用可再生能源生产氢气的关键技术之一是电化学水分离。然而，阳极氧化反应（OER）过程具有迟缓的动力学和高能量障碍，严重阻碍了这一技术的发展。因此，开发具有较低OER过电位的高效电催化剂对于提高电解水制氢的整体效率非常重要，成为了科学家们的研究热点。在本项目中，我通过浸渍-煅烧的方法，在镍网电极上原位生长了用于电催化氧化水产生氧气的阳极镍钴尖晶石基催化剂。通过控制变量法，改变反应环境、反应时间等条件，最终得到性能良好的阳极尖晶石型NiCo2O4电极催化材料。在电解水性能测试中，阳极电位在1.5 V左右就能发生分解水反应，产生氧气并达到10mA/ cm2的电流密度，性能比商业化使用的空白镍网以及雷尼镍电极更加出色。
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在常规能源逐渐枯竭的今天，生物燃料由于它的种类多样、环保、可循环性，成为可再生能源开发利用的重要方向，并得到了大力的发展。但大多数都是使用如玉米、高粱等粮食作物及其废弃物如秸秆等为原材料进行生产。在上海垃圾分类初见成效的今天，我们希望能够使用废弃的湿垃圾如枯果皮等作为原材料，通过简单的化学方法将其转换为酒精，更为环保，节约资源。经过实验验证，针对五种日常生活中常见的水果果皮，其中苹果皮和葡萄皮在家庭中简易有效的制备酒精的技术路线为：将废弃果皮烘干，使用粉碎机将烘干后的果皮打成粉末状，取5g加入100mL 的蒸馏水，加入5 mL白醋，搅拌均匀后置于烤箱100℃下加热1 小时，冷却静置一天，加入干酵母2g，搅拌均匀，放置发酵14天，取过滤清液蒸馏，可以得到8%左右含量的酒精，外部环境温度约20-25℃。该合成方式具备一定的实用价值。针对香蕉皮，额外增加纤维素酶，可以使酒精浓度增加至4%左右。本制备方式对火龙果皮和猕猴桃皮几乎没有效果。本次实验证明了家庭中利用废弃的果皮制备酒精具有一定的可能性，也为利用家庭厨余垃圾提供了新的思路。扫描下方二维码，了解《高糖类水果果皮制备酒精的可能性探索》更多内容：2
长宁青少年科技教育
让科技教育惠泽每一个学生
让学生体验科技活动的快乐
