作品名稱：無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)

　　功能作用介紹：

　　我們?cè)陂L期的教學(xué)、科研和成果轉(zhuǎn)化實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)化學(xué)合成，特別是藥物和精細(xì)化學(xué)品合成中用到無水無氧操作的步驟越來越多;在化學(xué)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，能掌握無水無氧操作原理和技能的畢業(yè)生備受企業(yè)青睞?；诖?，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)、富于啟發(fā)性與思考性、有工業(yè)應(yīng)用背景的無水無氧實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一部分，引入到本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，針對(duì)高年級(jí)化學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，我們自制了適用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的 “無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)”，該操作平臺(tái)是由16套便攜式無水無氧操作系統(tǒng)、16套雙排管儀器、16臺(tái)真空泵、整體不銹鋼氣體輸送管路以及氣體鋼瓶連接而成。每套操作系統(tǒng)既有獨(dú)立的氣體管路控制閥門，獨(dú)立的壓力表，可單獨(dú)用于課堂演示或獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，同時(shí)16套操作系統(tǒng)通過不銹鋼氣體輸送管路及閥門與氣體鋼瓶相互連接，可以同時(shí)容納16個(gè)學(xué)生進(jìn)行無水無氧實(shí)驗(yàn)。該套實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)可用于各種敏感化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可應(yīng)用于不同化學(xué)類專業(yè)，如有機(jī)化學(xué)、精細(xì)化學(xué)、材料化學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)。

　　無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)是由科研中的Schlenk操作裝置進(jìn)行改進(jìn)而來，適用于多人次的同時(shí)在線無水無氧實(shí)驗(yàn)。整個(gè)操作平臺(tái)包括16套便攜式無水無氧操作系統(tǒng)、16套雙排管儀器、16臺(tái)真空泵、整體不銹鋼氣體輸送管路以及氣體鋼瓶。每套便攜式無水無氧操作系統(tǒng)通過真空硅膠管與各自的雙排管、真空泵相連接組成一套獨(dú)立的Schlenk裝置線，16套便攜式無水無氧操作系統(tǒng)之間通過不銹鋼氣體輸送管路連接，然后與氣體鋼瓶相接。整套實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)中的每臺(tái)Schlenk裝置線都可單獨(dú)使用，又可同時(shí)使用，方便本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)。平臺(tái)上使用的便攜廂式無水無氧操作系統(tǒng)裝置采用不銹鋼外殼的整體設(shè)計(jì)、微壓，每套均有獨(dú)立的微壓壓力表，可以使氣體除水除氧裝置更加安全;廂體體積小，保證其能靈活移動(dòng);廂式無水無氧操作系統(tǒng)中除水柱和除氧柱采用攜帶加熱裝置的不銹鋼殼體，避免了普通玻璃外殼除水、除氧柱易碎易爆的缺點(diǎn)。自帶的柱體加熱裝置避免了普通除水、除氧柱活化時(shí)需重新搭建加熱裝置的繁瑣操作，同時(shí)采用柱子內(nèi)置熱電偶和溫控儀裝置可以精確的控制除水、除氧柱活化再生時(shí)的溫度;整套系統(tǒng)中均采用壓力表監(jiān)測系統(tǒng)中氣體的壓力，避免了普通Schlenk操作系統(tǒng)中使用的U型水銀壓力計(jì)外殼易碎，水銀易沖出的缺點(diǎn)，使用更安全;在廂式無水無氧操作系統(tǒng)裝置中，通過在氣體管路的合適位置安裝了活化閥和閥門，從而保證在不拆卸的狀態(tài)下，僅通過閥門的適當(dāng)調(diào)節(jié)能夠?qū)o水無氧操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的活化再生系統(tǒng)，達(dá)到直接對(duì)除水柱、除氧柱進(jìn)行活化的目的，因此保證了整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以一次安裝，反復(fù)使用，滿足本科實(shí)驗(yàn)人多量大的特點(diǎn)。

　　Schlenk操作是化學(xué)合成中一種特殊的高級(jí)操作，通過自制無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，開設(shè)相應(yīng)的無水無氧實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在本科階段就能接觸到有機(jī)合成的高級(jí)操作，極大的提高了學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣，同時(shí)Schlenk操作的復(fù)雜性和嚴(yán)格性也培養(yǎng)了學(xué)生的耐心和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生在較高層次上了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中的特殊研究方法及手段。國內(nèi)目前還沒有相應(yīng)的適用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)。實(shí)踐證明，自制本科無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)，可以應(yīng)用到化學(xué)類專業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。該平臺(tái)不僅能應(yīng)用于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還可以應(yīng)用于科學(xué)研究，有著良好的推廣前景。

　　作品名稱：無水無氧實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)

　　完成單位：華東理工大學(xué)