【文章內(nèi)容簡介】 范圍進(jìn)行探究和細(xì)化。首先，以小鼠的水迷宮試驗(yàn)類比，從側(cè)面驗(yàn)證了“吸酒氣”可影響駕駛員的駕駛行為。接下來，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的車用分檔限速控制裝置。設(shè)計(jì)主要采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，結(jié)構(gòu)簡單，適合大眾化推廣。調(diào)試結(jié)果顯示，酒精傳感器能連續(xù)工作，且靈敏度沒有降低，分檔限速與報(bào)警裝置均可很好執(zhí)行，滿足設(shè)計(jì)要求。最后，以兩人為例，建立車廂內(nèi)的酒精濃度模型，并進(jìn)行MATLAB仿真，為進(jìn)一步的研究提供理論依據(jù)。 選題確定：現(xiàn)在的一些條文中，在可正常駕駛和禁止酒后駕車之間無任何過渡。有必要對(duì)人體血液酒精濃度（blood alcohol concentration，BAC）20mg/100ml(飲酒駕車國家標(biāo)準(zhǔn))的情況進(jìn)行研究。另一方面，被動(dòng)“吸酒氣”是研究空白。 研究目的和基本思路：探索車內(nèi)“酒空氣”、駕駛員的被“吸酒氣”和影響安全行車的關(guān)聯(lián)度，為以后預(yù)警式的政策制定提供科學(xué)依據(jù)；提出基本解決方案——基于單片機(jī)的車用限速控制裝置，為預(yù)防和控制酒后駕車提供科學(xué)方法。 研究過程：以“吸酒氣”為主線，首先設(shè)計(jì)小鼠試驗(yàn)進(jìn)行類比推測(cè)；然后設(shè)計(jì)分檔限速裝置并制作調(diào)試；最后建立酒精濃度數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)具體影響。 科學(xué)方法/原理：提出問題——分析問題——解決問題類比思想、統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、模塊化設(shè)計(jì) 創(chuàng)新點(diǎn)：角度新——研究車廂內(nèi)酒氣對(duì)駕駛者的影響；方法新——采取國家標(biāo)準(zhǔn)線下分檔限速的方法；設(shè)計(jì)新——模塊化設(shè)計(jì)限速控制裝置；思想新——類比思想，以小鼠水迷宮為例進(jìn)行探究。 同類研究調(diào)查：現(xiàn)在的研究大部分是從飲酒個(gè)體出發(fā)，即主動(dòng)情況下，分析飲酒后酒精濃度在體內(nèi)的變化及相應(yīng)的采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 進(jìn)一步完善的設(shè)想： 一、從醫(yī)學(xué)和物理學(xué)的角度探索呼氣吸入的酒精在體內(nèi)的變化規(guī)律； 二、分檔限速標(biāo)準(zhǔn)可更加細(xì)化，或嘗試改為線性控制. 項(xiàng)目名稱 泡桐葉消除惡臭污染研究 地區(qū) 山西省 作者 賈朝 輔導(dǎo)教師 侯先槐 王俊堂 楊小峰 學(xué)校 忻州師范學(xué)院附屬外國語中學(xué) 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 摘要：該研究選取山西省忻州市鳳凰山植物園的泡桐樹葉為實(shí)驗(yàn)材料，經(jīng)過乙醇浸提，石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇依次液液萃取，大孔樹脂柱層析分離，除臭效果檢測(cè)，黃酮成分顯色檢驗(yàn)等一系列實(shí)驗(yàn)，得出了泡桐葉中的類黃酮物質(zhì)確實(shí)能夠消除硫化氫、氨、甲醛等惡臭有害氣體的結(jié)論。并研究了配置泡桐葉天然植物除臭劑的方法及其實(shí)用性，為泡桐葉的開發(fā)利用和惡臭污染的治理提供了新的思路。項(xiàng)目由來：泡桐樹葉大而茂密，但開發(fā)利用很少，秋天落葉后反而成了影響環(huán)境衛(wèi)生的一害，在與老師交流和查閱資料后得到泡桐葉中可能有抗惡臭氣體的成分，引起了我濃厚的興趣，便展開了研究。研究目的：開發(fā)利用泡桐葉消除惡臭污染。研究思路：采摘并提取泡桐葉中成分，檢測(cè)其除臭效果，如果有除臭效果，則將提取液分別用多種不同極性的有機(jī)溶劑進(jìn)行液液萃取，得到各萃取相并檢測(cè)各相除臭效果，確定除臭成分的范圍。然后采用柱層析分離的辦法，再通過檢測(cè)除臭效果分離出除臭成分，從而制定出提取純化工藝并進(jìn)行實(shí)用性研究。研究過程：采摘了泡桐葉，在通風(fēng)干燥處陰干粉碎后，用70%的乙醇在60~80℃下回流提取，用硫化氫氣體檢測(cè)管檢測(cè)了提取液是否有除臭效果，確有除臭效果，用胺檢測(cè)管檢測(cè)也確有除臭效果，而且對(duì)兩種氣體的消除作用還很明顯，所以，又依次進(jìn)行了石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇對(duì)提取液濃縮液的液液萃取、除臭效果檢測(cè)、大孔樹脂柱層析分離、除臭有效成分的篩選、泡桐葉除臭劑的制備以及實(shí)用性研究等。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)了泡桐葉中含有能夠消除硫化氫、氨、甲醛等惡臭有害氣體的成分，這種有效成分是類黃酮物質(zhì)。利用泡桐葉制成的“泡桐葉除臭劑”適用于室內(nèi)、冰箱、畜牧場(chǎng)以及垃圾站等場(chǎng)所消除惡臭污染。該研究為泡桐葉的開發(fā)利用，為科學(xué)、有效地對(duì)惡臭進(jìn)行控制和治理，提供了一種環(huán)境友好的、天然的、快速的、簡單易行的、廉價(jià)的惡臭清除方法和技術(shù)。未見他人有同類研究報(bào)道。 項(xiàng)目名稱 稻田微生物發(fā)電技術(shù)減排甲烷的探索性研究 地區(qū) 廣東省 作者 游澤龍 呂梓滇 張子立 輔導(dǎo)教師 劉忠毅 吳宇 學(xué)校 廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué) 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 我們讀了一篇關(guān)于國際抨擊中國甲烷排放量過大的新聞，由此萌生了減排甲烷的想法，并確定利用微生物發(fā)電原理來減排甲烷。項(xiàng)目的研究首次提出了在開放的水稻田環(huán)境下利用微生物發(fā)電技術(shù)減排甲烷的思路。所研究的裝置制作簡單、造價(jià)低廉、裝配方便、運(yùn)行穩(wěn)定。其核心組件——布陰極組為首創(chuàng)。經(jīng)試驗(yàn)，方案不但能有效抑制稻田中甲烷氣體的排放，而且能產(chǎn)生清潔電力，具有重要的環(huán)保意義，為節(jié)能減排提供了一種新概念。研究分為三個(gè)部分：（1）稻田微生物發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)、構(gòu)建、安裝與運(yùn)行：“尖錐型”稻田微生物燃料電池的構(gòu)造：以PVC管作為電池骨架、“布+鎳基導(dǎo)電漆”陰極組，碳?xì)譃殛枠O，鈦絲導(dǎo)線。（2）陰極組的選擇與優(yōu)化：傳統(tǒng)微生物燃料電池陰極組采用的是“質(zhì)子交換膜+碳紙”。基于其制作復(fù)雜，成本昂貴等缺點(diǎn)，我們根據(jù)原陰極組的制作原理，制備出了具有同樣性能的陰極組。使用了廉價(jià)的“透氣防水布”，“鎳基導(dǎo)電漆”，“MnO2催化劑”制備出了集催化氧還原與導(dǎo)電集流功能于一體的布陰極組。（3）稻田甲烷減排的理論推導(dǎo)、實(shí)際檢測(cè)及效果評(píng)估：在整個(gè)水稻整個(gè)生育期內(nèi)，經(jīng)改進(jìn)后的微生物燃料電池對(duì)稻田甲烷氣體排放的抑制率可達(dá)3348%。 在研究過程中我們應(yīng)用了甲烷產(chǎn)生原理、微生物燃料電池等科學(xué)原理和對(duì)比試驗(yàn)法，控制變量法等科學(xué)方法。 我們的創(chuàng)新部分是：本研究首次提出基于稻田生態(tài)系統(tǒng)的微生物發(fā)電技術(shù)抑制甲烷氣體產(chǎn)生；突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)出了新型的布陰極制備方法；制作出適用于在稻田開放環(huán)境下實(shí)驗(yàn)的第三代“尖錐型”插入式微生物燃料電池。在檢索范圍內(nèi)，未見到國內(nèi)有與本委托項(xiàng)目的上述技術(shù)特點(diǎn)相同的“稻田微生物發(fā)電技術(shù)減排甲烷的探索性研究”的文獻(xiàn)、專利和成果報(bào)道。下階段研究設(shè)想是：提高稻田MFC運(yùn)行穩(wěn)定性及對(duì)水稻田甲烷的抑制效果；設(shè)計(jì)、擴(kuò)大MFC系統(tǒng)，促進(jìn)MFC規(guī)模化應(yīng)用；進(jìn)行長期的野外田間試驗(yàn)，確定MFC的實(shí)際運(yùn)行效果。分工：呂梓滇：實(shí)驗(yàn)操作；游澤龍：數(shù)據(jù)分析與效果評(píng)估；張子立：理論推導(dǎo)。 項(xiàng)目名稱 防煤氣中毒煙筒 地區(qū) 河南省 作者 李建華 輔導(dǎo)教師 李高宇 李紅波 張東江 學(xué)校 河南省濟(jì)源市五龍口鎮(zhèn)一中 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 項(xiàng)目摘要： “防煤氣中毒煙筒”可以防止煤爐煙筒的堵塞，有效預(yù)防煤氣中毒的發(fā)生。造成煤氣中毒的重要原因是煙筒用的時(shí)間長了會(huì)脫落一些碎屑堵塞煙筒和煤爐的接口通道，煤氣不能順暢地排出室外。 “防煤氣中毒煙筒”輕松地解決了這個(gè)常被人忽視而又非常危險(xiǎn)的問題，就是在煙筒和煤爐的接口處增加一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)，給這些碎屑一個(gè)妥當(dāng)?shù)陌采碇?使之不能堵塞煤氣外排通道,從而保證煤氣通道的暢通,有效預(yù)防煤氣中毒的發(fā)生。這個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)就是一個(gè)彎曲帶口的喇叭形彎管,它可以收集從煙筒中脫落下來的雜物,不會(huì)堵塞煤爐和煙筒接口處的排氣通道,還可以方便地清理這些雜物。 項(xiàng)目的選題確定： 在農(nóng)村，大部分家庭冬天仍然以煤爐取暖作為主要的取暖方式，煤氣中毒事件時(shí)有發(fā)生，為了減少此類事件的發(fā)生,安全使用煤爐取暖,確定選這樣一個(gè)課題。 設(shè)計(jì)的目的和基本思路： 煤氣中毒事件發(fā)生的一個(gè)重要原因是煙筒和煤爐的接口處被從煙筒里脫落下來的雜物堵塞而使煤氣不能順暢地排出室外而引起的，所以設(shè)計(jì)一種能防止接口堵塞的煙筒保證煤氣順利外排，就能有效預(yù)防煤氣中毒事件的發(fā)生。 研究過程： 1)、調(diào)查煤氣中毒發(fā)生的原因。 2)、思考如何改造現(xiàn)實(shí)中的煙筒結(jié)構(gòu)，使從煙筒中脫落的雜物不會(huì)堵塞煙筒。 3)、實(shí)際設(shè)計(jì)，給煙筒設(shè)計(jì)一個(gè)儲(chǔ)存雜物的裝置. 應(yīng)用的科學(xué)方法、科學(xué)原理：在該項(xiàng)目的創(chuàng)作過程中，應(yīng)用了“調(diào)查研究，以事實(shí)為基礎(chǔ)，科學(xué)改進(jìn)”的科學(xué)方法。在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用了“物體受重力下落”的原理。 主要貢獻(xiàn)： 可以防止煤爐煙筒的堵塞，有效預(yù)防煤氣中毒事件的發(fā)生。 同類研究的情況調(diào)查： 經(jīng)在網(wǎng)上搜索和調(diào)查，市場(chǎng)上還沒有出現(xiàn)設(shè)計(jì)類似的煙筒，該項(xiàng)目屬于創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 進(jìn)一步完善該項(xiàng)目的設(shè)想： 若在蓋子上鉆一個(gè)小孔，在正下方放一個(gè)廣口容器，從煙筒內(nèi)流出的水就會(huì)流入容器內(nèi)，這樣就避免了在煙筒出口處掛小筒接水的麻煩，即美觀又方便。如果將該結(jié)構(gòu)直接應(yīng)用于煤爐會(huì)更適用。 項(xiàng)目名稱 秸稈顆粒炭生產(chǎn)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 地區(qū) 遼寧省 作者 劉杭達(dá) 輔導(dǎo)教師 陳溫福 趙錦 學(xué)校 沈陽二中北校 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 ：秸稈焚燒不僅浪費(fèi)寶貴的資源、破壞農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、引發(fā)火災(zāi)，還污染環(huán)境，給CO2減排帶來壓力。本研究針對(duì)秸稈焚燒所產(chǎn)生的一系列危害，從負(fù)碳技術(shù)角度，設(shè)計(jì)了一種適于秸稈炭化的半封閉式炭化爐。采用亞高溫缺氧干餾分解工藝，逐次分層裝入物料，在缺氧條件下熱解炭化秸稈。秸稈炭化爐克服了現(xiàn)有類似炭化爐燃燒器成本高、多次使用易損耗、生產(chǎn)操作不便等不足，根據(jù)秸稈物料自身的特點(diǎn)，在爐體總體構(gòu)造設(shè)計(jì)、技術(shù)參數(shù)、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)。該炭化爐無需電力與外源加熱，操作簡便，可實(shí)現(xiàn)秸稈就地炭化，生產(chǎn)成本低，符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。炭化產(chǎn)品無“夾生炭顆?！保a(chǎn)成品率高，可直接還田或作為緩釋復(fù)合肥基質(zhì)與土壤改良劑。本研究為廢棄秸稈資源的合理、高效利用提供了重要而簡便可行的技術(shù)途徑，亦可作為一項(xiàng)CO2減排技術(shù)措施，對(duì)農(nóng)業(yè)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意義重大，應(yīng)用前景廣闊。 ：每年寒假回農(nóng)村老家過春節(jié)，沿途經(jīng)?？吹教锏乩镛r(nóng)作物秸稈在焚燒，便產(chǎn)生了把廢棄的秸稈“變廢為寶”的想法，這一想法得到陳溫褔院士的肯定和鼓勵(lì)。 ：受碳捕獲與封存技術(shù)的啟發(fā)，從負(fù)碳技術(shù)角度，通過獨(dú)特的炭化裝置，將農(nóng)作物秸稈炭化。炭化產(chǎn)物施入并封存于土壤中，提高地力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 ：了解生物質(zhì)轉(zhuǎn)化炭原理和制炭過程；改進(jìn)炭化爐設(shè)計(jì)；調(diào)整、優(yōu)化炭化爐生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)；炭化物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用試驗(yàn)。 ：半封閉缺氧干餾熱分解原理；熱化學(xué)反應(yīng)。 ：本質(zhì)上改變了現(xiàn)有類似炭化爐設(shè)計(jì)理念，改變了燃燒器的形狀、設(shè)置位置與材質(zhì)，使其耐用性與炭化均勻度大大增強(qiáng)，同時(shí)減少了制造成本。燃燒器在底部的通透性設(shè)計(jì)，使點(diǎn)火更加容易，進(jìn)氣與排氣通路更加通暢，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。出料可操作性更強(qiáng)。 ：除本課題合作單位申報(bào)的專利外，未見國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道。 ：研制適宜本炭化爐的制炭副產(chǎn)品收集與再利用裝置。 項(xiàng)目名稱 室內(nèi)室外二氧化碳切換監(jiān)測(cè)及室內(nèi)污染空氣置換智能裝置 地區(qū) 黑龍江省 作者 朱寧 輔導(dǎo)教師 孫景文 嚴(yán)維亮 學(xué)校 哈爾濱市三發(fā)中學(xué) 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 項(xiàng)目摘要；室內(nèi)室外二氧化碳切換監(jiān)測(cè)及室內(nèi)污染空氣置換智能裝置，采用一個(gè)儀器可切換監(jiān)測(cè)室內(nèi)或室外二氧化碳濃度, 二氧化碳值高于設(shè)定PPm閾值時(shí)，室內(nèi)污染空氣排出，室外新鮮空氣引入, 為防止室外冷空氣或熱空氣進(jìn)入室內(nèi)，進(jìn)風(fēng)扇上電加裝置或空氣制冷裝置, 該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，為提高人類生存環(huán)境, 降低室內(nèi)二氧化碳濃度, 改善公共場(chǎng)所室內(nèi)空氣質(zhì)量。 該項(xiàng)目的選題是怎樣確定的；常常上著課就覺得困，注意力不集中，但窗戶打開通風(fēng)，就覺得不困了，吹精神了，后來很多類似的事件使我產(chǎn)生質(zhì)疑：吃碳火鍋，學(xué)校上大課，我明顯感覺出空氣不好，發(fā)悶。于是，我?guī)еT多疑問請(qǐng)教老師。了解到是室內(nèi)CO2超標(biāo)了，為了身體健康，室內(nèi)也應(yīng)提倡低碳，想設(shè)計(jì)一個(gè)室內(nèi)污染空氣與室外新鮮空氣置換的智能裝置。 設(shè)計(jì)該項(xiàng)目的目的和基本思路；采用一個(gè)儀器可切換監(jiān)測(cè)室內(nèi)或室外二氧化碳濃度, 看到一個(gè)手動(dòng)三通球形閥，我頭腦中閃出一個(gè)想法，通過閥門柄方向的改變，控制儀器監(jiān)測(cè)室內(nèi)或室外的CO2濃度，實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用，達(dá)到智能控制排出室內(nèi)CO2，又能引入室外新鮮空氣的目的。 該項(xiàng)目的研究過程； (1)二氧化碳切換監(jiān)測(cè)裝置，分別將室內(nèi)采氣管, 室外采氣管,二氧化碳監(jiān)測(cè)儀采氣管插入切換器三通閥各端上， 通過切換方式, 把采集的氣體,送進(jìn)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行測(cè)試, 控制空氣置換。 (2),把室外采氣管上安裝微型引風(fēng)機(jī) (3),為防止空氣置換二次污染，排氣扇與進(jìn)風(fēng)扇間距要大于二米。 (4),為防止進(jìn)入室內(nèi)空氣過冷，在進(jìn)風(fēng)扇上裝有電加裝置。 (5),為防止進(jìn)入室內(nèi)空氣過熱，在進(jìn)風(fēng)扇上裝有空氣制冷裝置。 該項(xiàng)目應(yīng)用了哪些科學(xué)方法、科學(xué)原理； (1),環(huán)境科學(xué), (2),電學(xué) (3),機(jī)械 (4),自動(dòng)化 該項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)； (1), 采用一個(gè)儀器可切換監(jiān)測(cè)室內(nèi)或室外二氧化碳濃度 (2), 研制出室內(nèi)污染空氣與室外新鮮空氣置換智能裝置 (3), 在進(jìn)風(fēng)扇上設(shè)有一個(gè)環(huán)型電加熱裝置。 (4), 在進(jìn)風(fēng)扇上設(shè)有一個(gè)空氣制冷裝置。 他人同類研究的情況調(diào)查；經(jīng)黑龍江省科技中心查新,沒發(fā)現(xiàn)同類技術(shù) 進(jìn)一步完善該項(xiàng)目的設(shè)想；再想設(shè)計(jì), 一個(gè)儀器可切換監(jiān)測(cè)除室外,在室內(nèi)分別監(jiān)測(cè)(廚房,臥室,客廳)二氧化碳濃度。 項(xiàng)目名稱 用改性活性炭凈化室內(nèi)空氣的零耗能方案 地區(qū) 山西省 作者 王昊 張 濯 劉 棟 輔導(dǎo)教師 劉海龍 王 軍 劉全香 學(xué)校 太原市第二中學(xué)校 山西大學(xué)附屬中學(xué) 山西大學(xué)附屬中學(xué) 關(guān)鍵詞 項(xiàng)目簡介 項(xiàng)目摘要：分析了各種治理空氣污染方法后，選定吸附法并以典型污染物甲醛為代表物，在無需外加能量的前提下，使氣態(tài)污染物也得到有效治理。首次進(jìn)行了室內(nèi)近窗處空氣環(huán)流的成因分析、定性描述、定量測(cè)定，分析零耗能吸附和解吸附的最佳位置。進(jìn)行了活性炭吸附和解吸附機(jī)理研究及實(shí)驗(yàn)，找到了提高物理吸附能力的定向改性方法。將經(jīng)過改性具備了常溫下解吸附特性的活性炭，放置于室內(nèi)近窗口處，能夠零耗能凈化空氣，為設(shè)計(jì)安全、有效的凈化裝置提供了理論依據(jù)。選題的確定：感受到裝修帶來的室內(nèi)空氣污染危害后，激發(fā)了我們探尋治理室內(nèi)空氣污染新方法的強(qiáng)烈欲望。目的和思路：采用吸附法并以甲醛為代表物，在無需外加能量時(shí)，使室內(nèi)氣態(tài)污染物得到有效治理。從活性炭改性和室內(nèi)空氣環(huán)流兩個(gè)方面展開研究。研究過程：活性炭吸附和解吸附機(jī)理的分析、活性炭篩選，多種改性方法的實(shí)驗(yàn)研究。室內(nèi)空氣環(huán)流的成因分析、定性描述、定量測(cè)定。零耗能主動(dòng)吸附和自然解吸附最佳位置確定并進(jìn)行效果驗(yàn)證。科學(xué)方法和原理：稀硫酸加微波的改性方法，使活性炭基本微晶增大、石墨化程度提高，范德華力得到加強(qiáng)，提高物理吸附能力。根據(jù)氣體方程pV=nRT的原理：溫差產(chǎn)生密度差形成空氣環(huán)流，窗口近處環(huán)流最劇烈。主要貢獻(xiàn)：首次進(jìn)行室內(nèi)近窗處空氣環(huán)流的研究。以物理吸附為靶向的