甲烷在单壁碳纳米管中扩散的分子动力学模拟
梁晓风
(中北大学理学院物理系，山西
摘
太原030051)
要:利用分子动力学模拟方法模拟了甲烷在不同直径的单壁碳纳米管(SWCNTs)中的扩散。模拟结果发现:当ε=325K
时，甲烷在直径为0．8nm的SWCNT中的扩散呈现出单队列扩散;当ε从65K增加为325K时，甲烷在直径为1nm和1．25nm的SWCNTs中的扩散行为从正常扩散变为超扩散;在直径大于1．6nm的SWCNTs中，ε值的变化并不影响甲烷在SWCNTs中的扩散行为。
关键词:分子动力学模拟;单壁碳纳米管;单队列扩散;扩散指数
MolecularDynamicSimulationsfortheDiffusivitiesofMethane
intheSingle－WallCarbonNanotubes
LIANGXiao－feng
(DepartmentofPhysics，TheNorthUniversityofChina，ShanxiTaiyuan030051，China)
Abstract:Thediffusivitiesofmethaneinthesingle－wallcarbonnanotubes(SWCNTs)withdifferentdiameterscanbesimulatedthroughmoleculardynamicssimulation．Thesimulationresultsindicatedthatthesingle－filediffusionoc-curredinthe0．8nmdiameterSWCNTwhenε=325K;thediffusivitiesturnedfrodmthenormaldiffusionintosuperdiffu-sioninthe1nmdiameterand1．25nmdiameterSWCNTwhenεincreasedfrom65Kto325K．Itwasalsofoundthatwhenthediameterdwaslongerthan1．6nm，thediffusivesbehavedasnormaldiffusionsandthevaluesofεdidn'taffectthediffusionbehaviorofmethaneintheSWCNTs．
Keywords:moleculardynamicssimulation;single－wallcarbonnanotubes;single－filediffusion;diffusionexpo-nent
1纳米孔道材料中的扩散2模拟细节
由于纳米孔道材料在多相催化、吸附和分离等实际应用的重要性，小分子气体在一维纳米孔道材料中的扩散已引起广泛的关注，尤其是一维纳米孔道材料单壁碳纳米管(SWCNTs)中
［1－2］
。有限长时间内，一维纳米孔道材料中的扩散符合的扩散2［3］2
公式＜Z＞=2Dtα，式中＜Z＞为方均根位移(MSD)，D为自扩散系数，α指数与扩散类型相关。
根据MSD与时间t的比例关系，扩散可分为正常扩散(α=1)和异常扩散(α≠1)。根据值范围的不同，异常扩散可分为亚
［4］
扩散(0＜α＜1)和超扩散(α＞1)。需要注意的是，当有确定
［5］
值的两种异常扩散:单队列扩散(α=0．5)和弹道扩散(α=［6］
2)。下面对单队列扩散(SFD)作简单介绍。
单队列扩散是指扩散粒子相互之间不能通过，而是拥挤在
［7］
一起按不变的秩序沿同一方向作相同运动的现象。在无限长时间下，扩散粒子的MSD与时间的平方根成正比。1973年，Levitt从理论上首次描述了单队列扩散现象［8］，而首次从实验上证实SFD的存在是乙烷在沸石材料中的扩散，但众多研究人
［9］
员对此却各持已见，所以从实验上完全证实SFD的存在仍非常困难。因此分子动力学模拟(MD模拟)对于模拟和分析一维纳米孔道材料中的扩散非常重要，并且可以提供可靠的信息。
MD模拟中使用的SWCNTs为螺旋型(也称手性型)，其手
n为整型参数，a1、a2分别为二维六性矢量为A=ma1+na2，m、
边形晶格不同方向上的单位矢量。模拟中利用MaterialStudio(MS)软件构建螺旋型SWCNTs，取n=6，改变m的值，可得到不同直径的螺旋型SWCNTs。在下面的模拟当中，直径d分别取
1、1．25、1．6、2、3、4nm。模拟过程中，SWCNTs被认为是为0．8、［10］［11］
刚性结构。甲烷分子则采用硬球型模型。甲烷分子与SWCNTs管壁上的碳原子之间和甲烷分子与甲烷分子之间的相互作用采用Lennard－Jones势，其参数为作用势能ε和作用半
［12］
径σ。
甲烷分子的坐标和SWCNTs管壁上碳原子的坐标由MS可视化软件程序给出。整个模拟过程用MODLY程序包实现。模拟系统采用正则(NVT)系综，模拟温度为300K，温度调节用Nose－Hoover恒温法实现。总模拟时间为51ns。系统在运行1ns后达到平衡，之后位移、坐标和速度等物理量每隔10ps储存一次，并作进一步分析。
3结果与讨论
下面从MSD与时间t的关系即扩散指数来α分析模拟结果。
作者简介:梁晓风(1982－)，男，硕士研究生，专业为凝聚态物理，研究方向为分子动力学模拟。E－mail:xiaozhuo2002@163．com
α的值可利用Origin绘图软件对MSD曲线直线拟合得知。利用MD模拟方法模拟了ε=65K和ε=325K两种情况下甲烷分子在不同直径SWCNTs中的扩散，接下来对这两种情况进行分析
。
由图3可知，当ε=65K时，在d=1nm和d=1．25nm的SWCNT中，α的值都为1，则扩散同为正常扩散;当ε=325K时，在d=1nm的SWCNT中，α=1．5;在d=1．25nm的SWCNT中，α=1．3，由此可得出:当ε=65K时甲烷在两种直径SWCNTs中的扩散行为都属于正常扩散，而当ε=325K时，甲烷的扩散行为都是介于正常扩散和弹道扩散之间的一种过渡行为，并且同属于超扩散
。
图1
ε=65K时，在d=0．8nm的SWCNT中，甲烷的MSD
依赖于时间t变化的曲线
Fig．1MSDofmethanedependsonthetimetintheSWCNT
withd=0．8nm，ε=65
K
图4
在不同d值的SWCNT中MSD依赖于时间变化的曲线
Fig．4TheMSDofmethanedependsonthetime
intheSWCNwithdifferentd
ε=325K，在d=0．8nm的SWCNT中，甲烷的MSD
依赖于时间t变化的曲线
Fig．2MSDofmethanedependsonthetimetintheSWCNT
withd=0．8nm，ε=325K
图2
2、3和4nm的SWCNTs由图4可知，在直径d分别为1．6、
中，α的值在ε值变化前后都为1，所以甲烷在其中的扩散都属于正常扩散。由此可得出，在较大孔径的SWCNTs中，ε值的变化并不影响的α值即并不影响甲烷在SWCNTs中的扩散行为。
综上所述，虽然上文根据扩散指α值的不同对MD模拟结果进行了分析，也得到了ε=65K和ε=325K两种情况下甲烷在不同直径SWCNTs中不同的扩散行为，但其内在的扩散机理却有待进一步探索。
参考文献
［1］AuerbachS．M．Theoryandsimulationofjumpdynamics，diffusionand
．Int．Rev．Phys．Chem．，2000，19:phaseequilibriuminnanopores［J］
155．［2］SokhanV．P，NicholsonD，QuirkeN．Accurateboundaryconditionsforcar-bonnanotubes［J］．J．Chem．Phys．，2002，117:8531－8540．［3］H．L．Tepper，J．P．Hoogenboom，N．F．A．vandervegt，etal．Unidirectional
diffusionofmethaneinAlPO4－5［J］．J．Chem．Phys．，1999，110:11512－11518．［4］SalvadorHerrera－Velarde，RamonCastaneda－Priego．Structureand
dynamicsofinteractingBrownianparticlesinone－dimensionalperiodicsubstrates［J］．J．Physics．Condensed．Matter．，2007，19(22):226215．［5］HahnK，KargerJ．MolecularDynamicsSimulationofSingle－Filesy
Systems［J］．J．Phys．Chem．，1996，100:316－326．［6］AnastasiosI．Skoulidas，DavidS．Sholl．MolecularDynamicsofself，cor-rected，andtransportdiffusivitiesoflightgasesinfoursilicazeolitesto
assessinfluencesofporeshapeandconnectivity［J］．J．Phys．Chem．A．，2003，107:10134．［7］Q．H．Wei，C．Bechinger，P．Leiderer．Single－FileDiffusionofColloids
inOne－DimensonalChannels［J］．Sci．，2000，287:625－627．［8］P．Demontis，J．GulinGonzalez，G．B．Suffritti，etal．StaticsandDy-namicsofEthaneMolecuesinAlPO4－5:AMolecularDynamicsSimu-lation［J］．J．Am．Chem．Soc．，2001，123:5069－5074．
(下转第162页)
由图1和图2可知，在d=0．8nm的SWCNT中，当ε=65K时，α的值从1．1变化到了0．7，这说明扩散从正常扩散转化为亚扩散，并且接近于单队列扩散;当ε=325K时，α又从1．9变化到了0．5，这说明扩散从超扩散转化为单队列扩散，但单队列扩散存在的时间却非常短
。
图3
在不同d值和ε的SWCNT中MSD依赖于时间变化的曲线Fig．3TheMSDofmethanedependsonthetime
intheSWCNTwithdifferentdandε
·162·
广州化工
3．3
已取得的科研成果
2011年39卷第5期
老师或指导教师借用，或在指导教师的科研室里使用。其他年级的学生仪器都向实验老师或指导教师借用。仪器用毕要及时清洗、烘干、归还，如有损坏，按基础实验室规定的比例赔偿。2．2．2操作及安全
学生进入化工基础实验室做实验，必须认真填写开放性实验室登记本。学生实验操作务必规范。仔细观察，如实记录，做好实验仪器使用记录。实验过程中必须有人在场，反应结束后
使用时要特别要及时处理。开放实验室用到的大型电器很多，
注意安全，离开实验室要关好水电门窗。
2．3研究课题的选定
我们化工基础教研室有专任教师8名，实验员2名，全部都具有硕士研究生以上学历，其中具有博士学位的5名，其研究方向主要涉及有机催化加氢;精细化学品的合成;反应器、吸收器工艺与工程;化工过程的建模、模拟与优化;化工生产过程指标的软测量研究;介孔分子筛材料的合成、表征和催化;三组分液液平衡;特殊精馏等。这些课题我们研究的时间长，一般有几年、十几年实践经验，仪器药品也较齐全。学生到开放实验室做实验，一般都是这些方面的课题，我们指导起来也得心应手。
化工基础开放实验室的建立，吸引了大批学生来做实验，开
展化工方面的科研工作。近两年来，化工基础开放实验室承担了十多项院级学生科研工作，例如07化学教育班陈露露同学主
《稀土氧化物掺杂贵金属Pd催化剂的合成及其对甲酸的电持的
，07化学教育班陈梦阳同学主持的《ZrO2掺杂氧化性能研究》
Pt/C催化剂的微波合成及其对甲醇的电氧化》等;二项校级学生
《双(氯乙基砜)科研工作，例如08化学教育班吴宁同学主持的
，08化学教育班陈尔同学主甲烷合成工艺优化及测试方法建立》
《含氮唑偶氮试剂的合成及在联用技术上的应用》;三项浙持的
江省大学生创新(推广)科研工作，例如06化学教育班许柯慧同
《邻菲罗啉5，6位氨基衍生物合成新方法的研究》，07学主持的
《纳米碳酸锂催化合成2，2－二乙化学教育班叶紫阳同学主持的
氧基乙醇的工业化研究》等;这些研究成果，有些已整理成论文，2010年化学教育班在《化学工程师》、《科学技术与工程》、《浙江
》、《广州化工》、《广东化工》、《冶金分析》化工等期刊上发表了论文8篇，其余大多数论文正在撰写或审稿中，将陆续发表。
3
3．1
4
开放实验室的工作成效
极大地调动了学生的工科科研积极性
结语
开放实验室的建立，吸引了大批学生来做实验。主要做有
机催化加氢，精细化学品的合成;反应器、吸收器工艺与工程;介孔分子筛材料的合成、表征和催化等。白天、晚上，寒暑假，节日，这里都有学生忙碌的身影。学生学习兴趣盎然，科研积极性高涨，不少人还萌发了继续深造、攻读有机化学硕士、博士学位的念头。我院2010届毕业生在硕士研究生入学考试中，共有32名同学被浙江大学、华东理工大学、浙江工业大学、南昌大学等高校录取，占全校研究生录取的50%。
化工基础开放实验室的建立，不仅加快了学生工科科研能
力的培养，增加了学生自主设计的实验，学生有了充分的动手操作的机会，也给学生自主学习和个性发展提供了较大的空间上与时间上的自由度，学生的动手能力和处理化工问题的综合能力得到了增强。他们在实践中体验、发现和创造，从中获得乐趣、信心和成功。学生在教师的指导下不仅获得了基础实验中未接触到的许多仪器的使用技术，从而，提高其参与社会竟争的能力。总之，建立化工基础开放实验室，探索了服务地方的理科类创业型人才培养模式，从而增强了理科生的就业范围。
参考文献
［1］刘红茹，．广东化工，2009，陈昀，关颖．化工原理实验教学改革［J］
36(5):235－237．［2］刘红波，赖闻玲．化工基础实验教学改革的探索与实践［J］．江西化
2006，161－162．工，
［3］王宇．化工基础实验教学改革的实践与探索［J］．实验技术与管理，
2006，23(11):114－116．［4］施小芳．化工原理实验教学的改革与实践［J］．化工高等教育，
2006，88(2):46－51．［5］李德莹．化工原理开放性实验模式的研究与实践［J］．广东化工，
2007，34(2):83－84．
3．2加快了学生科研素质、创业精神的培养
在开放实验室里，学生的操作技能受到全面训练，动手能
力大为加强，如液相色谱，化工基础实验只做过一次，而在固定床反应器做有机催化加氢实验时，经常用到液相色谱技术跟踪。经过多次实验，常规仪器的操作熟练了，磁力搅拌器、旋转蒸发仪、显微熔点测定仪、气相色谱仪、液相色谱仪会用了，并接触了IR、DSC、XRD以及SEM等大型仪器，同时也能熟练操作精馏、萃取、吸收、膜分离、液液相平衡等化工基础实验室的大型设备。在开放实验室的实践中，学生手脑并用，增强了吃苦耐劳、团队协作精神。
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵
(上接第87页)
［9］VishwasGupta，SriramS．Nivarthi，AlonV．McCormick，etal．Evidence
forsinglefilediffusionofethaneinthemolecularsieveAlPO4－5［J］．Chem．Phys．Lett．，1996，247:596－600．［10］AleksandrNoy，HyungGyuPark，FrancescoFornasiero，etal．Nanoflu-idicsincarbonnanotubes［J］．Nanotoday，2007，2:22－29．［11］RandallB．Shirts，ScottR．Burt，AaronM．Johnson．Periodicboundary
conditioninducedbreakdownoftheequipartitionprincipleandotherki-neticeffectsoffinitesamlesizeinclaaicalhard－spheremoleculardy-namicssimulation［J］．J．Chem．Phys．2006，125:164102－164115．［12］HahnK，KargerJ．DeviationsfromtheNormalTimeRegimeofSingle－
Filediffusion［J］．1998，102:5766－5771．［13］KouroshMalek，Marc－OlivierCoppens．EffectsofroughnessonSelf－
andTransportDiffusioninPorousMediaintheKnudsenRegime［J］．J．Chem．Phys．，2003，119:2801．
甲烷在单壁碳纳米管中扩散的分子动力学模拟
梁晓风
(中北大学理学院物理系，山西
摘
太原030051)
要:利用分子动力学模拟方法模拟了甲烷在不同直径的单壁碳纳米管(SWCNTs)中的扩散。模拟结果发现:当ε=325K
时，甲烷在直径为0．8nm的SWCNT中的扩散呈现出单队列扩散;当ε从65K增加为325K时，甲烷在直径为1nm和1．25nm的SWCNTs中的扩散行为从正常扩散变为超扩散;在直径大于1．6nm的SWCNTs中，ε值的变化并不影响甲烷在SWCNTs中的扩散行为。
关键词:分子动力学模拟;单壁碳纳米管;单队列扩散;扩散指数
MolecularDynamicSimulationsfortheDiffusivitiesofMethane
intheSingle－WallCarbonNanotubes
LIANGXiao－feng
(DepartmentofPhysics，TheNorthUniversityofChina，ShanxiTaiyuan030051，China)
Abstract:Thediffusivitiesofmethaneinthesingle－wallcarbonnanotubes(SWCNTs)withdifferentdiameterscanbesimulatedthroughmoleculardynamicssimulation．Thesimulationresultsindicatedthatthesingle－filediffusionoc-curredinthe0．8nmdiameterSWCNTwhenε=325K;thediffusivitiesturnedfrodmthenormaldiffusionintosuperdiffu-sioninthe1nmdiameterand1．25nmdiameterSWCNTwhenεincreasedfrom65Kto325K．Itwasalsofoundthatwhenthediameterdwaslongerthan1．6nm，thediffusivesbehavedasnormaldiffusionsandthevaluesofεdidn'taffectthediffusionbehaviorofmethaneintheSWCNTs．
Keywords:moleculardynamicssimulation;single－wallcarbonnanotubes;single－filediffusion;diffusionexpo-nent
1纳米孔道材料中的扩散2模拟细节
由于纳米孔道材料在多相催化、吸附和分离等实际应用的重要性，小分子气体在一维纳米孔道材料中的扩散已引起广泛的关注，尤其是一维纳米孔道材料单壁碳纳米管(SWCNTs)中
［1－2］
。有限长时间内，一维纳米孔道材料中的扩散符合的扩散2［3］2
公式＜Z＞=2Dtα，式中＜Z＞为方均根位移(MSD)，D为自扩散系数，α指数与扩散类型相关。
根据MSD与时间t的比例关系，扩散可分为正常扩散(α=1)和异常扩散(α≠1)。根据值范围的不同，异常扩散可分为亚
［4］
扩散(0＜α＜1)和超扩散(α＞1)。需要注意的是，当有确定
［5］
值的两种异常扩散:单队列扩散(α=0．5)和弹道扩散(α=［6］
2)。下面对单队列扩散(SFD)作简单介绍。
单队列扩散是指扩散粒子相互之间不能通过，而是拥挤在
［7］
一起按不变的秩序沿同一方向作相同运动的现象。在无限长时间下，扩散粒子的MSD与时间的平方根成正比。1973年，Levitt从理论上首次描述了单队列扩散现象［8］，而首次从实验上证实SFD的存在是乙烷在沸石材料中的扩散，但众多研究人
［9］
员对此却各持已见，所以从实验上完全证实SFD的存在仍非常困难。因此分子动力学模拟(MD模拟)对于模拟和分析一维纳米孔道材料中的扩散非常重要，并且可以提供可靠的信息。
MD模拟中使用的SWCNTs为螺旋型(也称手性型)，其手
n为整型参数，a1、a2分别为二维六性矢量为A=ma1+na2，m、
边形晶格不同方向上的单位矢量。模拟中利用MaterialStudio(MS)软件构建螺旋型SWCNTs，取n=6，改变m的值，可得到不同直径的螺旋型SWCNTs。在下面的模拟当中，直径d分别取
1、1．25、1．6、2、3、4nm。模拟过程中，SWCNTs被认为是为0．8、［10］［11］
刚性结构。甲烷分子则采用硬球型模型。甲烷分子与SWCNTs管壁上的碳原子之间和甲烷分子与甲烷分子之间的相互作用采用Lennard－Jones势，其参数为作用势能ε和作用半
［12］
径σ。
甲烷分子的坐标和SWCNTs管壁上碳原子的坐标由MS可视化软件程序给出。整个模拟过程用MODLY程序包实现。模拟系统采用正则(NVT)系综，模拟温度为300K，温度调节用Nose－Hoover恒温法实现。总模拟时间为51ns。系统在运行1ns后达到平衡，之后位移、坐标和速度等物理量每隔10ps储存一次，并作进一步分析。
3结果与讨论
下面从MSD与时间t的关系即扩散指数来α分析模拟结果。
作者简介:梁晓风(1982－)，男，硕士研究生，专业为凝聚态物理，研究方向为分子动力学模拟。E－mail:xiaozhuo2002@163．com
α的值可利用Origin绘图软件对MSD曲线直线拟合得知。利用MD模拟方法模拟了ε=65K和ε=325K两种情况下甲烷分子在不同直径SWCNTs中的扩散，接下来对这两种情况进行分析
。
由图3可知，当ε=65K时，在d=1nm和d=1．25nm的SWCNT中，α的值都为1，则扩散同为正常扩散;当ε=325K时，在d=1nm的SWCNT中，α=1．5;在d=1．25nm的SWCNT中，α=1．3，由此可得出:当ε=65K时甲烷在两种直径SWCNTs中的扩散行为都属于正常扩散，而当ε=325K时，甲烷的扩散行为都是介于正常扩散和弹道扩散之间的一种过渡行为，并且同属于超扩散
。
图1
ε=65K时，在d=0．8nm的SWCNT中，甲烷的MSD
依赖于时间t变化的曲线
Fig．1MSDofmethanedependsonthetimetintheSWCNT
withd=0．8nm，ε=65
K
图4
在不同d值的SWCNT中MSD依赖于时间变化的曲线
Fig．4TheMSDofmethanedependsonthetime
intheSWCNwithdifferentd
ε=325K，在d=0．8nm的SWCNT中，甲烷的MSD
依赖于时间t变化的曲线
Fig．2MSDofmethanedependsonthetimetintheSWCNT
withd=0．8nm，ε=325K
图2
2、3和4nm的SWCNTs由图4可知，在直径d分别为1．6、
中，α的值在ε值变化前后都为1，所以甲烷在其中的扩散都属于正常扩散。由此可得出，在较大孔径的SWCNTs中，ε值的变化并不影响的α值即并不影响甲烷在SWCNTs中的扩散行为。
综上所述，虽然上文根据扩散指α值的不同对MD模拟结果进行了分析，也得到了ε=65K和ε=325K两种情况下甲烷在不同直径SWCNTs中不同的扩散行为，但其内在的扩散机理却有待进一步探索。
参考文献
［1］AuerbachS．M．Theoryandsimulationofjumpdynamics，diffusionand
．Int．Rev．Phys．Chem．，2000，19:phaseequilibriuminnanopores［J］
155．［2］SokhanV．P，NicholsonD，QuirkeN．Accurateboundaryconditionsforcar-bonnanotubes［J］．J．Chem．Phys．，2002，117:8531－8540．［3］H．L．Tepper，J．P．Hoogenboom，N．F．A．vandervegt，etal．Unidirectional
diffusionofmethaneinAlPO4－5［J］．J．Chem．Phys．，1999，110:11512－11518．［4］SalvadorHerrera－Velarde，RamonCastaneda－Priego．Structureand
dynamicsofinteractingBrownianparticlesinone－dimensionalperiodicsubstrates［J］．J．Physics．Condensed．Matter．，2007，19(22):226215．［5］HahnK，KargerJ．MolecularDynamicsSimulationofSingle－Filesy
Systems［J］．J．Phys．Chem．，1996，100:316－326．［6］AnastasiosI．Skoulidas，DavidS．Sholl．MolecularDynamicsofself，cor-rected，andtransportdiffusivitiesoflightgasesinfoursilicazeolitesto
assessinfluencesofporeshapeandconnectivity［J］．J．Phys．Chem．A．，2003，107:10134．［7］Q．H．Wei，C．Bechinger，P．Leiderer．Single－FileDiffusionofColloids
inOne－DimensonalChannels［J］．Sci．，2000，287:625－627．［8］P．Demontis，J．GulinGonzalez，G．B．Suffritti，etal．StaticsandDy-namicsofEthaneMolecuesinAlPO4－5:AMolecularDynamicsSimu-lation［J］．J．Am．Chem．Soc．，2001，123:5069－5074．
(下转第162页)
由图1和图2可知，在d=0．8nm的SWCNT中，当ε=65K时，α的值从1．1变化到了0．7，这说明扩散从正常扩散转化为亚扩散，并且接近于单队列扩散;当ε=325K时，α又从1．9变化到了0．5，这说明扩散从超扩散转化为单队列扩散，但单队列扩散存在的时间却非常短
。
图3
在不同d值和ε的SWCNT中MSD依赖于时间变化的曲线Fig．3TheMSDofmethanedependsonthetime
intheSWCNTwithdifferentdandε
·162·
广州化工
3．3
已取得的科研成果
2011年39卷第5期
老师或指导教师借用，或在指导教师的科研室里使用。其他年级的学生仪器都向实验老师或指导教师借用。仪器用毕要及时清洗、烘干、归还，如有损坏，按基础实验室规定的比例赔偿。2．2．2操作及安全
学生进入化工基础实验室做实验，必须认真填写开放性实验室登记本。学生实验操作务必规范。仔细观察，如实记录，做好实验仪器使用记录。实验过程中必须有人在场，反应结束后
使用时要特别要及时处理。开放实验室用到的大型电器很多，
注意安全，离开实验室要关好水电门窗。
2．3研究课题的选定
我们化工基础教研室有专任教师8名，实验员2名，全部都具有硕士研究生以上学历，其中具有博士学位的5名，其研究方向主要涉及有机催化加氢;精细化学品的合成;反应器、吸收器工艺与工程;化工过程的建模、模拟与优化;化工生产过程指标的软测量研究;介孔分子筛材料的合成、表征和催化;三组分液液平衡;特殊精馏等。这些课题我们研究的时间长，一般有几年、十几年实践经验，仪器药品也较齐全。学生到开放实验室做实验，一般都是这些方面的课题，我们指导起来也得心应手。
化工基础开放实验室的建立，吸引了大批学生来做实验，开
展化工方面的科研工作。近两年来，化工基础开放实验室承担了十多项院级学生科研工作，例如07化学教育班陈露露同学主
《稀土氧化物掺杂贵金属Pd催化剂的合成及其对甲酸的电持的
，07化学教育班陈梦阳同学主持的《ZrO2掺杂氧化性能研究》
Pt/C催化剂的微波合成及其对甲醇的电氧化》等;二项校级学生
《双(氯乙基砜)科研工作，例如08化学教育班吴宁同学主持的
，08化学教育班陈尔同学主甲烷合成工艺优化及测试方法建立》
《含氮唑偶氮试剂的合成及在联用技术上的应用》;三项浙持的
江省大学生创新(推广)科研工作，例如06化学教育班许柯慧同
《邻菲罗啉5，6位氨基衍生物合成新方法的研究》，07学主持的
《纳米碳酸锂催化合成2，2－二乙化学教育班叶紫阳同学主持的
氧基乙醇的工业化研究》等;这些研究成果，有些已整理成论文，2010年化学教育班在《化学工程师》、《科学技术与工程》、《浙江
》、《广州化工》、《广东化工》、《冶金分析》化工等期刊上发表了论文8篇，其余大多数论文正在撰写或审稿中，将陆续发表。
3
3．1
4
开放实验室的工作成效
极大地调动了学生的工科科研积极性
结语
开放实验室的建立，吸引了大批学生来做实验。主要做有
机催化加氢，精细化学品的合成;反应器、吸收器工艺与工程;介孔分子筛材料的合成、表征和催化等。白天、晚上，寒暑假，节日，这里都有学生忙碌的身影。学生学习兴趣盎然，科研积极性高涨，不少人还萌发了继续深造、攻读有机化学硕士、博士学位的念头。我院2010届毕业生在硕士研究生入学考试中，共有32名同学被浙江大学、华东理工大学、浙江工业大学、南昌大学等高校录取，占全校研究生录取的50%。
化工基础开放实验室的建立，不仅加快了学生工科科研能
力的培养，增加了学生自主设计的实验，学生有了充分的动手操作的机会，也给学生自主学习和个性发展提供了较大的空间上与时间上的自由度，学生的动手能力和处理化工问题的综合能力得到了增强。他们在实践中体验、发现和创造，从中获得乐趣、信心和成功。学生在教师的指导下不仅获得了基础实验中未接触到的许多仪器的使用技术，从而，提高其参与社会竟争的能力。总之，建立化工基础开放实验室，探索了服务地方的理科类创业型人才培养模式，从而增强了理科生的就业范围。
参考文献
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3．2加快了学生科研素质、创业精神的培养
在开放实验室里，学生的操作技能受到全面训练，动手能
力大为加强，如液相色谱，化工基础实验只做过一次，而在固定床反应器做有机催化加氢实验时，经常用到液相色谱技术跟踪。经过多次实验，常规仪器的操作熟练了，磁力搅拌器、旋转蒸发仪、显微熔点测定仪、气相色谱仪、液相色谱仪会用了，并接触了IR、DSC、XRD以及SEM等大型仪器，同时也能熟练操作精馏、萃取、吸收、膜分离、液液相平衡等化工基础实验室的大型设备。在开放实验室的实践中，学生手脑并用，增强了吃苦耐劳、团队协作精神。
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