Done By: Knights Group School Name: Mohamed Bin AbdelAziz Al-Mana Independent School Environmental Catalysis Module: Students examines different types of catalytic systems, including heterogeneous and homogeneous catalysis. Depending on the knowledge they gained during activities, the students are then asked to design their projects.

1. AL-Bairaq
I am Discovering Materials
Environmental Catalysis Module
“Decomposition of White Pollution”
Mohamed Bin AbdelAziz Al-Mana School
KNIGHTS

2. Catalysis
CATALYSIS IS THE INCREASE IN THE RATE OF A CHEMICAL
REACTION DUE TO THE PARTICIPATION OF AN ADDITIONAL
SUBSTANCE CALLED A CATALYST WITH A CATALYST, REACTIONS
GO FASTER AND WITH LESS ENERGY. BECAUSE CATALYSTS ARE
NOT CONSUMED, THEY ARE RECYCLED. OFTEN ONLY TINY
AMOUNTS ARE REQUIRED

3. Catalysis
‫تسمى‬ ‫مادة‬ ‫استعمال‬ ‫هو‬ ‫التحفيز‬«‫حفازه‬‫أن‬ ‫على‬ ‫قادرة‬«‫تزيد‬‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
‫خفض‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫الكيمائي‬/‫طاقة‬ ‫تنشيط‬‫التفاعل‬‫كي‬ ‫تغيير‬ ‫بها‬ ‫يحدث‬ ‫أن‬ ‫دون‬‫ميائي‬
‫دائم‬

4. Disintegration of experience
hydrogen peroxide
‫األدوات‬:
‫االكسجين‬ ‫ماء‬–‫االصباغ‬–‫الصابون‬–‫الخمي‬‫رة‬
‫الخطوات‬:
1-20‫الماء‬ ‫من‬ ‫مل‬
2-‫الخميرة‬ ‫من‬ ‫ملعقتين‬ ‫إضافة‬
3-‫الطعام‬ ‫اصباغ‬ ‫إضافة‬
4-‫الصابون‬ ‫إضافة‬
‫إضاف‬ ‫يتم‬ ‫ذلك‬ ‫بعد‬ ‫معا‬ ‫األشياء‬ ‫هذه‬ ‫تمتزج‬ ‫و‬‫ماء‬ ‫ة‬
‫االكسجين‬
‫ذل‬ ‫عن‬ ‫نتج‬ ‫و‬ ‫التجربة‬ ‫فوران‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬ ‫فيأدي‬‫ك‬:
‫الماء‬–‫االكسجين‬–‫الحرارة‬
‫للحرارة‬ ‫طارد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ان‬ ‫ونستنتج‬

5. Searching for Catalysts
Industrial Catalysts
The first time was the use of a catalyst in the industry
was in 1746 by J. Roebuck in the lead industry
sulfuric acid room. Since then the catalysts used in
a large part of the chemical industry
‫عام‬ ‫كان‬ ‫الصناعة‬ ‫في‬ ‫المحفز‬ ‫استخدام‬ ‫تم‬ ‫مرة‬ ‫أول‬1746‫قبل‬ ‫من‬J.
‫روبوك‬‫غرفة‬ ‫الكبريتيك‬ ‫حمض‬ ‫الرصاص‬ ‫صناعة‬ ‫في‬.‫الح‬ ‫ذلك‬ ‫ومنذ‬‫ين‬
‫الكيميائية‬ ‫الصناعة‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫جزء‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫المحفزات‬.

6. Searching for Catalysts
CATALYST IN NATURE
Enzymes are the most common and the
most efficient catalysts found in nature. Most
of the chemical reactions that occur in the
human body and other organisms are high-
energy that can occur slowly interactions,
‫الموجو‬ ‫المحفزات‬ ‫من‬ ‫كفاءة‬ ‫واألكثر‬ ‫شيوعا‬ ‫األكثر‬ ‫هي‬ ‫االنزيمات‬‫في‬ ‫دة‬
‫الطبيعة‬.‫اإل‬ ‫جسم‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫التي‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫معظم‬‫نسان‬
‫التي‬ ‫العالية‬ ‫الطاقة‬ ‫ذات‬ ‫التفاعالت‬ ‫هي‬ ‫األخرى‬ ‫الحية‬ ‫والكائنات‬‫يمكن‬
،‫ببطء‬ ‫تحدث‬ ‫أن‬

7. Homogeneous and
Heterogeneous Acid Catalysis ‫األدوات‬:
‫ميزان‬–‫الحفاز‬ ‫العامل‬dowex m-31)-‫حار‬ ‫ماء‬–‫ميثيل‬ ‫محلول‬‫االستيات‬–‫ماء‬
‫حار‬ ‫مقطر‬–‫للغسيل‬ ‫مقطر‬ ‫ماء‬–3‫دوارق‬
‫الخطوات‬:
1-‫ا‬ ‫والثاني‬ ‫الميثيل‬ ‫اسيتات‬ ‫األول‬ ‫على‬ ‫مكتوب‬ ‫صغيرة‬ ‫اكواب‬ ‫ثالث‬ ‫تسمية‬‫سيتات‬
‫الميثيل‬+‫المقطر‬ ‫الماء‬ ‫والثالث‬ ‫الحفاز‬ ‫العامل‬+‫الحفاز‬ ‫العامل‬
2-‫إضافة‬2‫من‬ ‫جرام‬‫الخرز‬‫لدوارق‬ ‫الحافز‬
3-‫صب‬100‫الدوارق‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫الى‬ ‫الساخنة‬ ‫الصنبور‬ ‫ماء‬ ‫من‬ ‫مل‬
4-‫اضف‬10‫والثاني‬ ‫األول‬ ‫الدورق‬ ‫الى‬ ‫الميثيل‬ ‫اسيتات‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مل‬
5-‫اضف‬10‫الثالث‬ ‫الدورق‬ ‫الى‬ ‫الساخن‬ ‫المقطر‬ ‫الماء‬ ‫من‬ ‫مل‬
6-‫البوليستر‬ ‫من‬ ‫كأس‬ ‫في‬ ‫دورق‬ ‫كل‬ ‫نضع‬,‫أل‬ ‫للتحريك‬ ‫زجاجية‬ ‫ساق‬ ‫استخدام‬‫نقطة‬ ‫خذ‬
‫ورقة‬ ‫من‬ ‫شريط‬ ‫على‬ ‫وضعها‬ ‫دقائق‬ ‫ثالث‬ ‫كل‬ ‫السوائل‬ ‫من‬(PH)‫االس‬ ‫قيمة‬ ‫سجل‬
‫سائل‬ ‫لكل‬ ‫الهيدروجينية‬
6-‫قيمة‬ ‫واختبر‬ ‫الدوارق‬ ‫تحريك‬ ‫واصل‬(PH)‫بعد‬ ‫لسائل‬12,9,6‫و‬15‫ودون‬ ‫دقيقة‬
‫النتائج‬
‫االستنتاج‬:-‫ح‬ ‫الى‬ ‫الحمضي‬ ‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫الميثيل‬ ‫اسيتات‬ ‫يتميأ‬‫مض‬‫االستيك‬
‫وتقل‬ ‫الميثيل‬ ‫اسيتات‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫اسرع‬ ‫الميثيل‬ ‫وكحول‬‫فية‬PH‫المحلول‬

8. Purification of ammonia
‫األدوات‬:
‫ماء‬–‫االمونيا‬–‫هواء‬ ‫مضخة‬–‫توصيل‬ ‫انابيب‬–‫قطع‬
‫النحاس‬–6‫دوارق‬–‫كاشف‬
‫الخطوات‬:
1-200‫االمونيا‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مل‬
2-‫االمونيا‬ ‫محلول‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫الهواء‬ ‫امرار‬ ‫تم‬
3-‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫تسخين‬
4-‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫على‬ ‫الهواء‬ ‫تمرير‬ ‫ثم‬ ‫ومن‬
5-‫كاشف‬ ‫على‬ ‫يحتوي‬ ‫ماء‬ ‫على‬ ‫الهواء‬ ‫تمرير‬
‫الى‬ ‫الماء‬ ‫لون‬ ‫تغير‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬ ‫فأدى‬ ‫الفينولفثالين‬‫اللون‬
‫الوردي‬
6-‫امرار‬ ‫تم‬ ‫بحيث‬ ‫دوارق‬ ‫ست‬ ‫في‬ ‫التجربة‬ ‫عمل‬ ‫تم‬
‫دقائق‬ ‫ثالث‬ ‫مقداره‬ ‫زمني‬ ‫وبفاصل‬ ‫دقيقة‬ ‫لمدة‬ ‫الهواء‬
‫االستنتاج‬:
‫وكا‬ ‫االمونيا‬ ‫من‬ ‫التخلص‬ ‫في‬ ‫النحاس‬ ‫استخدام‬ ‫يمكن‬‫نت‬
‫و‬ ‫الكبيرة‬ ‫القطعه‬ ‫من‬ ‫افضل‬ ‫الصغيرة‬ ‫النحاس‬ ‫قطع‬‫الحديد‬
‫االمونيا‬ ‫إلزالة‬

9. Using Photocatalysis to Degrade
a Water Pollutant
‫األدوات‬:
‫زجاجية‬ ‫اطباق‬–‫الزرقاء‬ ‫الميثلين‬ ‫صبغة‬–‫ماء‬–‫التيتا‬ ‫أكسيد‬‫نيوم‬–
‫البنفسجية‬ ‫فوق‬ ‫لألشعة‬ ‫مصدر‬
‫الخطوات‬:
1-‫في‬ ‫الزرقاء‬ ‫الميثيلين‬ ‫وصبغة‬ ‫الماء‬ ‫وضع‬ ‫تم‬3‫زجاجية‬ ‫اطباق‬
2-‫وضع‬ ‫تم‬ ‫أخرى‬ ‫اطباق‬ ‫ثالث‬ ‫وفي‬‫الميثيلين‬ ‫وصبغة‬ ‫الماء‬‫ال‬‫زرقاء‬
‫والعامل‬‫الحفاز‬.
3-‫في‬ ‫الثانية‬ ‫والمجموعة‬ ‫األولى‬ ‫المجموعة‬ ‫من‬ ‫طبق‬ ‫وضع‬ ‫تم‬‫الظالم‬
4-‫الثانية‬ ‫والمجموعة‬ ‫األولى‬ ‫المجموعة‬ ‫من‬ ‫طبق‬ ‫وضع‬ ‫تم‬‫االش‬ ‫تحت‬‫عة‬
‫البنفسجية‬ ‫تحت‬(UV)
5-‫والمجموعة‬ ‫األولى‬ ‫المجموعة‬ ‫من‬ ‫طبق‬ ‫وضع‬ ‫تم‬‫اشعة‬ ‫تحت‬ ‫الثانية‬
‫المباشرة‬ ‫الشمس‬
‫االستنتاج‬:
‫الش‬ ‫اشعة‬ ‫ووجود‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫تزيد‬ ‫االشعة‬ ‫وجود‬‫مس‬
‫اكبر‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تكون‬ ‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫بوجود‬

10. ‫للمشروع‬ ‫العلمية‬ ‫الخلفية‬:
‫البالستيكية‬ ‫المواد‬ ‫ان‬(‫األبيض‬ ‫التلوث‬)‫ب‬ ‫منها‬ ‫التخلص‬ ‫يمكن‬‫استخدام‬
‫مثل‬ ‫المحفزات‬ ‫بعض‬TiO2‫ضوء‬ ‫وجود‬ ‫في‬‫الشمس‬.
‫المشروع‬ ‫اهداف‬:
‫البيئة‬ ‫نظافة‬ ‫على‬ ‫والمحافظة‬ ‫األبيض‬ ‫التلوث‬ ‫من‬ ‫التخلص‬‫الق‬‫طرية‬.
Project
‫االبي‬ ‫التلوث‬ ‫مصير‬‫ض‬

11. ‫التنفيذ‬ ‫خطوات‬
1-‫الخل‬ ‫مع‬ ‫التيتانيوم‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫خلط‬
2-‫البوليث‬ ‫حبيبات‬ ‫على‬ ‫الخليط‬ ‫وضع‬‫ين‬
‫السوداء‬
3-‫وضعنا‬ ‫و‬ ‫صينية‬ ‫احضرنا‬‫فيها‬‫تربة‬
‫رطبة‬ ‫زراعية‬
4-‫التي‬ ‫البوليثين‬ ‫حبيبات‬ ‫وضعنا‬‫اض‬‫فنا‬‫لها‬
‫ط‬ ‫فوقها‬ ‫وضعنا‬ ‫ثم‬ ‫التربة‬ ‫فوق‬ ‫الخليط‬‫بقة‬
‫التربة‬ ‫من‬ ‫خفيفة‬
5-‫حبيب‬ ‫وضعنا‬ ‫الثانية‬ ‫الصينية‬ ‫في‬‫ات‬
‫فقط‬ ‫السوداء‬ ‫البوليثين‬‫غطيناها‬ ‫و‬‫بطب‬‫خفيفة‬ ‫قة‬
‫التربة‬ ‫من‬
6-‫المدرسة‬ ‫سطح‬ ‫فوق‬ ‫الصينية‬ ‫وضعنا‬
‫للشمس‬ ‫معرضة‬
7-‫لمادة‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ‫راقبنا‬‫خ‬ ‫البوليثيلين‬‫الل‬
‫المادة‬ ‫على‬ ‫تغير‬ ‫حظنا‬ ‫وال‬ ‫أيام‬ ‫عدة‬

12. ‫االستنتاج‬‫ات‬
‫إيثليلين‬ ‫البولي‬ ‫تحلل‬ ‫ان‬ ‫نستنج‬(TIO2)
‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫بوجود‬ ‫اسرع‬
‫حفاز‬ ‫عامل‬ ‫بدون‬
TiO2
‫الحفاز‬ ‫العامل‬ ‫بوجود‬
TiO2

13. ‫التوصيات‬
‫نوصى‬‫باستخدام‬‫ثاني‬‫أكسيد‬‫التيتان‬‫يوم‬
‫وخلطة‬‫مع‬‫مادة‬‫البوليثيلين‬‫لكي‬‫تتحل‬‫ل‬‫المواد‬
‫البالستيكية‬‫في‬‫وجود‬‫ضوء‬‫الشمس‬

14. Acknowledgment
Many thanks to my teachers, school and
AL-Bairaq team from Center for Advanced
Materials (CAM), Qatar University for
supporting us during our journey with a AL-
Bairaq.
Also, I would like to thank the sponsors
UNESCO, Ras Gas, Maersk Oil and Shell.