Chƣơng 1 Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
2.6. Một số ví dụ minh họa hoạt động nghiên cứu khoa học nhằm nâng
2.6.4. Dự án “Chế tạo vật liệu nanocomposite C2H5OH-SiO2/Polyaniline
ứng dụng xử lý Cadimi”
Kim loại nặng đƣợc coi là chất ơ nhiễm quan trọng nhất trong vấn đề xử lý nƣớc. Việc gia tăng sử dụng kim loại nặng trong cơng nghiệp dẫn đến sự gia tăng tính khả dụng của các chất kim loại trong nƣớc nguồn tự nhiên. Hơn nữa, kim loại nặng tạo thành phức chất rất nguy hiểm do độc tính và chất gây ung thƣ, khơng phân hủy và do đĩ, cĩ xu hƣớng tích tụ trong mơi trƣờng trong thời gian dài. Một trong những nguyên tố độc hại này là cadimi (Cd). Cd khơng hoặc ít tham gia vào chu trình sinh hố trong cơ thể sinh vật và thƣờng tích luỹ trong cơ thể của chúng. Nĩi cách khác, Cd khơng thể phân hủy sinh học nhƣng tích tụ trong các tế bào cơ thể ngƣời, mơ, sinh vật và các dạng vi sinh vật sống khác, do đĩ cĩ khả năng dẫn đến các chất gây ung thƣ gây đột biến. Cd đƣợc đánh giá là một trong những nguyên tố độc hại nhất đối với mơi trƣờng tự nhiên và cĩ ảnh hƣởng lâu dài, nghiêm trọng đối với sức khỏe con ngƣời. Các nghiên cứu đã cơng bố cho thấy hàm lƣợng Cd trong nƣớc thải tại các khu vực cơng nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khống sản đã vƣợt ngƣỡng cho phép nhiều lần, dẫn đến tình trạng các lồi thủy sinh chết hàng loạt. Tác hại của Cd cũng bao gồm một số rối loạn cấp tính và mãn tính, chẳng hạn nhƣ bệnh “itai-itai”, gây tổn thƣơng gan và thận, khí thũng, tăng huyết áp và teo tinh hồn. Cadimi đƣợc liệt kê là chất gây ung thƣ loại I bởi Cơ quan nghiên cứu ung thƣ quốc tế (IARC) và chất gây ung thƣ nhĩm B1 bởi Cơ quan Bảo vệ Mơi trƣờng (US/EPA). Cd đƣợc báo cáo là gây ra rối loạn thận, suy phổi, tổn thƣơng xƣơng và tăng huyết áp ở ngƣời. Độ độc của Cd(II) gây ra tràn protein trong nƣớc tiểu và làm gián đoạn quá trình trao đổi chất ở con ngƣời và động vật. Cadimi và các dẫn xuất của nĩ rất khĩ xử lý bằng các biện pháp xử lý nƣớc thải thơng thƣờng và nếu chúng xâm nhập vào các nguồn nƣớc sinh hoạt ở mức cao hơn mức cho phép
mạng của con ngƣời và sinh vật. Chính vì vậy mà vấn đề nghiên cứu xử lý và loại bỏ cadimi khỏi mơi trƣờng nĩi chung và mơi trƣờng nƣớc nĩi riêng trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia và tổ chức trên thế giới, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển nhƣ Việt Nam.
Chất hấp phụ SiO2 cĩ cấu trúc hạt nano trịn, hình cầu mang điện tích âm. Kết quả gây ra lực hút tĩnh điện mạnh mẽ giữa chất bị hấp phụ Cd2+ mang điện tích dƣơng và chất hấp phụ SiO2 mang điện tích âm và do đĩ làm tăng
dung lƣợng và hiệu suất hấp phụ.
Ngồi ra C2H5OH-SiO2/PANI (CSP) tồn tại các nhĩm chức bề mặt nhƣ silanol (Si-OH ), (OH-), các nhĩm chức amine (NH2), do đĩ, quá trình trao đổi ion giữa vật liệu và Cd2+
đƣợc diễn ra.
Vật liệu nano silica cĩ thể hấp phụ trực tiếp ion Cd(II) nhƣng hiệu quả chƣa cao, do đĩ để tăng hiệu suất hấp phụ và dung lƣợng hấp phụ, dự án tổng hợp vật liệu hấp phụ mới bằng cách đồng trùng hợp SiO2/PANI trong dung dịch ethanol.
Hình 4. Poster của đề tài chế tạo vật liệu nanocomposite C2H5OH- SiO2/Polianiline để hấp phụ Cadimi
Tiểu kết chƣơng 2
Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn ở chƣơng 1, tơi đã tiến hành:
1. Phân tích nội dung, cấu trúc phần phi kim trong chƣơng trình Hĩa học lớp 10, 11;
2. Thiết kế các hoạt động dạy học giúp nâng cao nhận thức về mơi trƣờng theo từng giai đoạn nhận thức: Nhận thức cảm tính, nhận thức lý tính và nhận thức quay về thực tiễn;
3. Biên soạn hệ thống bài tập Hĩa học giúp nâng cao nhận thức lý tính về mơi trƣờng;
4. Thiết kế cơng cụ đánh giá hiệu quả nâng cao nhận thức về mơi trƣờng; 5. Thiết kế một số kế hoạch dạy học Hĩa học tích hợp nội dung nâng cao nhận thức về mơi trƣờng;
6. Giới thiệu một số dự án nghiên cứu khoa học về mơi trƣờng của HS trƣờng THPT Tứ Kỳ do TS. Trần Đình Minh (ĐHQG Hà Nội) cố vấn;
Các nội dung xây dựng ở chƣơng 2 sẽ đƣợc thực hiện để nhằm nâng cao nhận thức về mơi trƣờng cho học sinh.
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm
Đánh giá hiệu quả nâng cao nhận thức về mơi trƣờng thơng qua dạy học Hĩa học cho HS THPT
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm
- Sử dụng kế hoạch bài giảng Hĩa học tích hợp nội dung nâng cao nhận thức về mơi trƣờng đã đƣợc thiết kế để thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng THPT - Sử dụng định hƣớng nghiên cứu Khoa học về mơi trƣờng đã đƣợc thiết kế để thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng THPT
- Sử dụng cơng cụ đã đƣợc thiết kế để đánh giá hiệu quả nâng cao nhận thức về mơi trƣờng của HS THPT
- Phân tích, xử lý kết quả thực nghiệm để thấy đƣợc hiệu quả của các kế hoạch bài giảng và định hƣớng nghiên cứu đã đề xuất
- Rút ra những kết luận cần thiết
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm