Trang điện tử Cầu Vồng Tuổi Thơ
  • Trang chủ
  • Giáo dục - Học đường
  • Giáo dục thể chất
  • Giáo dục kỹ năng
  • Trao đổi - kết nối
  • Học tập ngoại khoá
  • Văn hóa
  • Nhịp điệu cuộc sống
  • Đa phương tiện
  • Trang chủ
  • Giáo dục - Học đường
  • Giáo dục thể chất
  • Giáo dục kỹ năng
  • Trao đổi - kết nối
  • Học tập ngoại khoá
  • Văn hóa
  • Nhịp điệu cuộc sống
  • Đa phương tiện
Trang điện tử Cầu Vồng Tuổi Thơ

Trang thông tin điện tử tổng hợp Cầu Vồng Tuổi Thơ

Giấy phép thiết lập Trang thông tin điện tử tổng hợp Số 176/GP-STTTT do Sở thông tin & Truyền thông Thành phố Hà Nội cấp ngày 2/12/2024

Công ty Cổ phần Truyền thông và Giáo dục Cầu Vồng

Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 0108503753 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Thành phố Hà Nội cấp ngày 08/11/2018

Email: [email protected]

Địa chỉ: TT28-29, Honor Village, Số 204 Đường Nguyễn Tuân, Thanh Xuân, Hà Nội

Phụ trách nội dung

Dương Thị Mỹ Hạnh

Chức danh: Trưởng nhóm nội dung điện tử

Điện thoại: 0904255215

Email: [email protected]

Liên hệ

0904255215

Bản quyền thuộc về Cầu Vồng EDM

Học sinh 'chế' mặt nạ lọc khí từ bã mía

2026/05/08 16:51

GD&TĐ - Từ các tình huống hỏa hoạn, hai học sinh Trường THPT chuyên Hùng Vương (Gia Lai) nghiên cứu, chế tạo vật liệu hấp phụ khí độc từ bã mía



Nghiên cứu từ thực tiễn

Trong quá trình học tập, tìm hiểu kiến thức, Mai Xuân Quang (lớp 11C5B) và Nguyễn Hoàng Minh (lớp 10C4), Trường THPT chuyên Hùng Vương (Gia Lai) nhận thấy, trong nhiều trường hợp, khi xảy ra hỏa hoạn nguyên nhân chính gây thương vong không phải là ngọn lửa, mà là khói và khí độc, đặc biệt là khí carbon monoxide (CO).
Từ đó, hai em mong muốn nghiên cứu, chế tạo một loại vật liệu có khả năng hấp phụ khí độc, tích hợp vào mặt nạ lọc khí phục vụ thoát hiểm. Yêu cầu đặt ra là sản phẩm phải có cấu trúc gọn nhẹ, dễ sử dụng và có hiệu quả trong khoảng thời gian đủ để người gặp nạn di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm.
Một điểm đáng chú ý trong hướng tiếp cận của dự án là việc sử dụng bã mía, phế phẩm nông nghiệp phổ biến tại Gia Lai làm nguyên liệu đầu vào. Theo Xuân Quang, việc tận dụng sinh khối này vừa giúp giảm chi phí sản xuất, vừa góp phần xử lý chất thải từ các nhà máy đường.
Từ ý tưởng ban đầu, nhóm xây dựng đề tài “Chế tạo vật liệu hấp phụ khí độc từ Biochar/Carbon-dots ứng dụng cho mặt nạ lọc khí thoát hiểm cháy”, kết hợp giữa kiến thức hóa học, vật lý và công nghệ vật liệu.
Quá trình triển khai hai em gặp khá nhiều thuận lợi, như nội dung nghiên cứu phù hợp với chương trình trung học phổ thông, nguồn nguyên liệu sẵn có và sự hỗ trợ từ giáo viên. Tuy nhiên, nhóm cũng gặp khó khăn về thiết bị và điều kiện thí nghiệm, đặc biệt là các phép đo chuyên sâu.
Để khắc phục, Quang và Minh liên hệ và trực tiếp đến Học viện Khoa học và Công nghệ (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam tại Hà Nội) để thực hiện các thí nghiệm và kiểm chứng kết quả.
Dự án được triển khai theo 4 giai đoạn: Xử lý nguyên liệu sinh khối; chức năng hóa bề mặt biochar; đo đặc trưng và đánh giá khả năng hấp phụ; tích hợp vào lõi lọc và thiết kế mặt nạ.
Theo Hoàng Minh, từ bã mía, nhóm tiến hành nhiệt phân để tạo than sinh học (biochar), sau đó biến tính bằng phương pháp thủy nhiệt trong dung dịch H2O2 nhằm tạo ra các hạt carbon-dots (CDs) kích thước nano. Các hạt này phân bố trên nền vật liệu xốp, giúp tăng diện tích bề mặt và khả năng hấp phụ.
Về nguyên lý, hấp phụ là quá trình các phân tử khí bám lên bề mặt vật liệu. Nhờ cấu trúc xốp và sự hiện diện của các nhóm như OH, COOH, vật liệu chế tạo có khả năng tương tác tốt với các phân tử khí độc.
Để đánh giá đặc tính vật liệu, nhóm sử dụng nhiều phương pháp phân tích như hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát cấu trúc; phổ Raman và FTIR để xác định liên kết và nhóm chức; phương pháp BET để đo diện tích bề mặt; và thế Zeta để đánh giá điện tích bề mặt.
Kết quả cho thấy vật liệu có diện tích bề mặt lớn, cấu trúc lỗ xốp phát triển và khả năng hấp phụ khí CO tốt. Hai em cũng tiến hành so sánh với than hoạt tính thương mại và vật liệu từ các loại mặt nạ phòng cháy trên thị trường, qua đó đánh giá hiệu quả tương đối của vật liệu chế tạo.
Sau khi hoàn thiện vật liệu, nhóm tích hợp vào lõi lọc của mặt nạ. Lõi lọc được cấu tạo từ 15 lớp vải không dệt, tẩm vật liệu hấp phụ và cuộn thành dạng hình trụ. Phần vỏ mặt nạ được thiết kế phù hợp khuôn mặt, đảm bảo độ kín và được in 3D bằng nhựa PLA để giảm trọng lượng.
Dự án đã tạo ra 3 mẫu vật liệu hấp phụ với các điều kiện biến tính khác nhau và 3 mẫu mặt nạ tương ứng để thử nghiệm. Kết quả cho thấy, mặt nạ có khả năng hấp phụ khí CO trong thời gian khoảng 50 phút ở nồng độ 5.000 ppm, với lưu lượng khí 300 ml/phút.
Kết quả này đáp ứng yêu cầu cơ bản cho thiết bị hỗ trợ thoát hiểm trong các tình huống cháy, khi thời gian tiếp xúc với khí độc cần được kéo dài để tăng khả năng di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm.


​Giá trị khoa học và định hướng phát triển

Theo Xuân Quang, ngoài hiệu quả hấp phụ khí độc, vật liệu chế tạo từ bã mía còn có ưu điểm về chi phí và khả năng mở rộng sản xuất. Sử dụng phế phẩm nông nghiệp giúp giảm phụ thuộc vào nguyên liệu công nghiệp và phù hợp với định hướng phát triển bền vững.
Bên cạnh ý nghĩa khoa học trong lĩnh vực vật liệu, nghiên cứu còn có giá trị ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về thiết bị bảo hộ cá nhân ngày càng tăng.
Với kết quả đạt được, dự án của Quang và Minh đã giành giải Nhì tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia năm học 2025 - 2026. Đây là sự ghi nhận đối với hướng tiếp cận gắn với thực tiễn và khả năng triển khai nghiên cứu của học sinh.
Từ nền tảng của dự án, Quang và Minh cho biết sẽ tiếp tục hoàn thiện thiết kế và chức năng của mặt nạ để tăng độ bền, độ an toàn và tính tiện dụng. Nâng cấp mặt nạ ở các phiên bản tiếp theo nhằm cải thiện hiệu suất lọc, khả năng sử dụng và trải nghiệm người dùng. Đồng thời hoàn thiện công nghệ để tạo ra sản phẩm mặt nạ thoát hiểm cháy cho sử dụng trong hộ gia đình, trường học.
Bà Lê Thị Thu, Hiệu trưởng nhà trường, cho biết: Kết quả của dự án thể hiện việc học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cụ thể, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục hiện nay.
Theo Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Gia Lai Nguyễn Văn Long, thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học, học sinh được rèn luyện tư duy phân tích, phương pháp nghiên cứu và khả năng vận dụng kiến thức liên môn. Đây cũng là cơ sở để các em định hướng nghề nghiệp trong tương lai.

Hai nam sinh xuất sắc đạt giải Nhì Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia.


Nghiên cứu từ thực tiễn

Trong quá trình học tập, tìm hiểu kiến thức, Mai Xuân Quang (lớp 11C5B) và Nguyễn Hoàng Minh (lớp 10C4), Trường THPT chuyên Hùng Vương (Gia Lai) nhận thấy, trong nhiều trường hợp, khi xảy ra hỏa hoạn nguyên nhân chính gây thương vong không phải là ngọn lửa, mà là khói và khí độc, đặc biệt là khí carbon monoxide (CO).
Từ đó, hai em mong muốn nghiên cứu, chế tạo một loại vật liệu có khả năng hấp phụ khí độc, tích hợp vào mặt nạ lọc khí phục vụ thoát hiểm. Yêu cầu đặt ra là sản phẩm phải có cấu trúc gọn nhẹ, dễ sử dụng và có hiệu quả trong khoảng thời gian đủ để người gặp nạn di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm.
Một điểm đáng chú ý trong hướng tiếp cận của dự án là việc sử dụng bã mía, phế phẩm nông nghiệp phổ biến tại Gia Lai làm nguyên liệu đầu vào. Theo Xuân Quang, việc tận dụng sinh khối này vừa giúp giảm chi phí sản xuất, vừa góp phần xử lý chất thải từ các nhà máy đường.
Từ ý tưởng ban đầu, nhóm xây dựng đề tài “Chế tạo vật liệu hấp phụ khí độc từ Biochar/Carbon-dots ứng dụng cho mặt nạ lọc khí thoát hiểm cháy”, kết hợp giữa kiến thức hóa học, vật lý và công nghệ vật liệu.
Quá trình triển khai hai em gặp khá nhiều thuận lợi, như nội dung nghiên cứu phù hợp với chương trình trung học phổ thông, nguồn nguyên liệu sẵn có và sự hỗ trợ từ giáo viên. Tuy nhiên, nhóm cũng gặp khó khăn về thiết bị và điều kiện thí nghiệm, đặc biệt là các phép đo chuyên sâu.
Để khắc phục, Quang và Minh liên hệ và trực tiếp đến Học viện Khoa học và Công nghệ (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam tại Hà Nội) để thực hiện các thí nghiệm và kiểm chứng kết quả.
Dự án được triển khai theo 4 giai đoạn: Xử lý nguyên liệu sinh khối; chức năng hóa bề mặt biochar; đo đặc trưng và đánh giá khả năng hấp phụ; tích hợp vào lõi lọc và thiết kế mặt nạ.
Theo Hoàng Minh, từ bã mía, nhóm tiến hành nhiệt phân để tạo than sinh học (biochar), sau đó biến tính bằng phương pháp thủy nhiệt trong dung dịch H2O2 nhằm tạo ra các hạt carbon-dots (CDs) kích thước nano. Các hạt này phân bố trên nền vật liệu xốp, giúp tăng diện tích bề mặt và khả năng hấp phụ.
Về nguyên lý, hấp phụ là quá trình các phân tử khí bám lên bề mặt vật liệu. Nhờ cấu trúc xốp và sự hiện diện của các nhóm như OH, COOH, vật liệu chế tạo có khả năng tương tác tốt với các phân tử khí độc.
Để đánh giá đặc tính vật liệu, nhóm sử dụng nhiều phương pháp phân tích như hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát cấu trúc; phổ Raman và FTIR để xác định liên kết và nhóm chức; phương pháp BET để đo diện tích bề mặt; và thế Zeta để đánh giá điện tích bề mặt.
Kết quả cho thấy vật liệu có diện tích bề mặt lớn, cấu trúc lỗ xốp phát triển và khả năng hấp phụ khí CO tốt. Hai em cũng tiến hành so sánh với than hoạt tính thương mại và vật liệu từ các loại mặt nạ phòng cháy trên thị trường, qua đó đánh giá hiệu quả tương đối của vật liệu chế tạo.
Sau khi hoàn thiện vật liệu, nhóm tích hợp vào lõi lọc của mặt nạ. Lõi lọc được cấu tạo từ 15 lớp vải không dệt, tẩm vật liệu hấp phụ và cuộn thành dạng hình trụ. Phần vỏ mặt nạ được thiết kế phù hợp khuôn mặt, đảm bảo độ kín và được in 3D bằng nhựa PLA để giảm trọng lượng.
Dự án đã tạo ra 3 mẫu vật liệu hấp phụ với các điều kiện biến tính khác nhau và 3 mẫu mặt nạ tương ứng để thử nghiệm. Kết quả cho thấy, mặt nạ có khả năng hấp phụ khí CO trong thời gian khoảng 50 phút ở nồng độ 5.000 ppm, với lưu lượng khí 300 ml/phút.
Kết quả này đáp ứng yêu cầu cơ bản cho thiết bị hỗ trợ thoát hiểm trong các tình huống cháy, khi thời gian tiếp xúc với khí độc cần được kéo dài để tăng khả năng di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm.


​Giá trị khoa học và định hướng phát triển

Theo Xuân Quang, ngoài hiệu quả hấp phụ khí độc, vật liệu chế tạo từ bã mía còn có ưu điểm về chi phí và khả năng mở rộng sản xuất. Sử dụng phế phẩm nông nghiệp giúp giảm phụ thuộc vào nguyên liệu công nghiệp và phù hợp với định hướng phát triển bền vững.
Bên cạnh ý nghĩa khoa học trong lĩnh vực vật liệu, nghiên cứu còn có giá trị ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu về thiết bị bảo hộ cá nhân ngày càng tăng.
Với kết quả đạt được, dự án của Quang và Minh đã giành giải Nhì tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia năm học 2025 - 2026. Đây là sự ghi nhận đối với hướng tiếp cận gắn với thực tiễn và khả năng triển khai nghiên cứu của học sinh.
Từ nền tảng của dự án, Quang và Minh cho biết sẽ tiếp tục hoàn thiện thiết kế và chức năng của mặt nạ để tăng độ bền, độ an toàn và tính tiện dụng. Nâng cấp mặt nạ ở các phiên bản tiếp theo nhằm cải thiện hiệu suất lọc, khả năng sử dụng và trải nghiệm người dùng. Đồng thời hoàn thiện công nghệ để tạo ra sản phẩm mặt nạ thoát hiểm cháy cho sử dụng trong hộ gia đình, trường học.
Bà Lê Thị Thu, Hiệu trưởng nhà trường, cho biết: Kết quả của dự án thể hiện việc học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cụ thể, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục hiện nay.
Theo Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Gia Lai Nguyễn Văn Long, thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học, học sinh được rèn luyện tư duy phân tích, phương pháp nghiên cứu và khả năng vận dụng kiến thức liên môn. Đây cũng là cơ sở để các em định hướng nghề nghiệp trong tương lai.

Chia sẻ
học sinh chế mặt nạ lọc khí từ bã míahai nam sinh xuất sắcchế tạo vật liệu hấp phụ khí độchoạt động nghiên cứu khoa họchọc sinh rèn luyện tư duy phân tíchphương pháp nghiên cứu khoa họchai học sinh Trường THPT chuyên Hùng Vương
Theo Dung Nguyễn
giaoducthoidai.vn
Theo: giaoducthoidai.vn
2026/05/08 07:20 (GMT+7)

Xem thêm Học tập ngoại khoá

Ứng dụng AI trong khối ngành Nông, Lâm nghiệp và Thủy sản
Học tập ngoại khoá

Ứng dụng AI trong khối ngành Nông, Lâm nghiệp và Thủy sản

Khởi động chương trình thúc đẩy chuyển đổi số giáo dục năm 2026
Học tập ngoại khoá

Khởi động chương trình thúc đẩy chuyển đổi số giáo dục năm 2026

Giới thiệu giải pháp công nghệ phục vụ đổi mới giáo dục
Học tập ngoại khoá

Giới thiệu giải pháp công nghệ phục vụ đổi mới giáo dục

Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội kỷ niệm 75 năm thành lập
Học tập ngoại khoá

Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội kỷ niệm 75 năm thành lập

Huấn luyện miễn phí nâng cao năng lực đội ngũ của hệ sinh thái khởi nghiệp TPHCM
Học tập ngoại khoá

Huấn luyện miễn phí nâng cao năng lực đội ngũ của hệ sinh thái khởi nghiệp TPHCM

Hệ thống Phòng khám đa khoa Tân Phúc dành nguồn lực hỗ trợ cho học sinh vùng khó
Học tập ngoại khoá

Hệ thống Phòng khám đa khoa Tân Phúc dành nguồn lực hỗ trợ cho học sinh vùng khó

Mới nhất

2026-10-17 10:09

Tăng cường bảo vệ học sinh từ trường học đến cộng đồng

GD&TĐ - Hưng Yên tăng cường bảo đảm an toàn trường học, đẩy mạnh phối hợp nhà trường, gia đình và xã hội trong phòng, chống xâm hại học sinh.

Tăng cường bảo vệ học sinh từ trường học đến cộng đồng
2026-10-17 10:09

Để AI thực sự trở thành trợ lý học tập

GD&TĐ - Trường học TPHCM đẩy mạnh ứng dụng AI, giúp giáo viên đổi mới phương pháp, hỗ trợ học sinh học tập chủ động, hiệu quả và an toàn hơn.

Để AI thực sự trở thành trợ lý học tập
2026-10-17 10:08

Bắc Ninh phát động 'trang sách hồng' tái sử dụng sách giáo khoa

GD&TĐ - Sở GD&ĐT Bắc Ninh vừa phát động phong trào “Trang sách hồng” nhằm tái sử dụng sách giáo khoa, hỗ trợ học sinh khó khăn và hạn chế lãng phí.

Bắc Ninh phát động 'trang sách hồng' tái sử dụng sách giáo khoa
2026-10-17 10:07

Rèn bản lĩnh và khả năng thích ứng cho sinh viên trường nghề

GD&TĐ - Việc kiến tạo không gian kết nối, trải nghiệm thực tiễn và khơi dậy tinh thần sáng tạo, khát vọng vươn lên cho sinh viên là rất quan trọng.

Rèn bản lĩnh và khả năng thích ứng cho sinh viên trường nghề
2026-10-17 10:07

Việt Nam giành 4 huy chương, xếp thứ tư Olympic Vật lí Al-Fergani 2026

GD&TĐ - Cả 4 học sinh Việt Nam tham dự Olympic Vật lí quốc tế Al-Fergani 2026 đều đoạt huy chương, gồm 1 Vàng, 2 Bạc và 1 Đồng.

Việt Nam giành 4 huy chương, xếp thứ tư Olympic Vật lí Al-Fergani 2026
2026-10-17 10:05

40 năm Đổi mới: Nhận diện động lực phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới

GD&TĐ - Các nhà khoa học tập trung nhận diện những điểm nghẽn thể chế và động lực mới cho phát triển đất nước sau 40 năm đổi mới.

40 năm Đổi mới: Nhận diện động lực phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới
2026-10-17 10:05

Ủy ban Văn hóa và Xã hội làm việc với Trường ĐH Sư phạm Nghệ thuật Trung ương

GD&TĐ - Chiều 15/10, Đoàn công tác Ủy ban Văn hóa và Xã hội của Quốc hội làm việc với Trường Đại học Sư phạm Nghệ thuật Trung ương về định hướng phát triển.

Ủy ban Văn hóa và Xã hội làm việc với Trường ĐH Sư phạm Nghệ thuật Trung ương
2026-10-17 10:05

Những phát hiện khảo cổ mới làm sáng tỏ lịch sử Việt Nam

GD&TĐ - Hội thảo khảo cổ học lần thứ 61 công bố 396 nghiên cứu, bổ sung tư liệu về lịch sử, văn hóa Việt Nam qua nhiều thời kỳ.

Những phát hiện khảo cổ mới làm sáng tỏ lịch sử Việt Nam
2026-10-17 10:04

Học bạ số: Tăng trách nhiệm quản lý, bảo đảm quyền lợi người học

GD&TĐ - Thông tư 70/2026/TT-BGDĐT về quản lý, sử dụng học bạ số đảm bảo quyền tham gia của người học, tăng cường trách nhiệm của cơ sở giáo dục.

Học bạ số: Tăng trách nhiệm quản lý, bảo đảm quyền lợi người học
2026-10-17 10:03

Xây trường nội trú vùng biên Quảng Trị: Hiện thực giấc mơ học tập của học sinh

GD&TĐ - Quảng Trị tập trung nguồn lực xây dựng 15 trường học vùng biên giới, 4 trường phổ thông nội trú giai đoạn 1 được đẩy nhanh để đưa vào sử dụng.

Xây trường nội trú vùng biên Quảng Trị: Hiện thực giấc mơ học tập của học sinh