作为学生计算科学与工程辅修课程的一部分，代尔夫特理工大学的一组本科生开发了一种新模型，可以准确预测烷烃的分子特性。这一知识对于可再生燃料的开发至关重要。该模型现在被科学家经常使用，并且还在《物理化学杂志 B》上发表了一篇论文。

学生开发模型以更好地理解可再生燃料的化学过程

可再生能源燃料和化学品将成为未来的标准。但在生产过程中仍有许多技术障碍需要克服。

“对于可持续航空燃料，较短的烷烃(碳氢化合物分子)由于其良好的分子特性而非常适合，”工程热力学教授 Thijs Vlugt 解释道。“在沸石(一种具有纳米孔的物质)中，将长烷烃分解成短烷烃是必不可少的，但我们仍然不完全了解在此过程中会发生什么。”

四名计算机科学与工程专业的本科生除了常规课程外，还花了六个月的时间来应对这一挑战。“我们的目标是开发一种模型，可以更准确地预测长链烷烃的性质，因为人们对它们知之甚少，”其中一名学生 Josh Sleijfer 说。

“现有模型主要关注分子中的碳原子及其近邻，但我们更进一步，还研究了‘邻居的邻居’。这种更广泛的方法使我们能够做出更准确的预测。”

该模型对 Vlugt 的研究非常有价值。“烷烃可能的结构种类繁多。如果一个分子含有 20 个碳原子，这就意味着该分子可能有近 25 万种变体。这实在是太多了，无法测量。”因此，能够预测所有这些可能的烷烃性质的计算机模型非常受欢迎。

“通过更好地了解沸石的转化过程，我们可以优化生产过程，从而开发出更好的可再生燃料，”Vlugt 说。

全新视角

斯莱弗拥有应用数学和应用物理学学士学位，最初对化学反应或研究背景知之甚少。“我花了一些时间才完全理解这一切，但一旦明白过来，一切都说得通了，”他说。

Vlugt 很欣赏学生们的多元化背景以及他们对这一主题的新颖、开放的态度。“作为一名导师，这对我来说是一个挑战，需要你透彻、清晰地解释任务，这对研究大有裨益。”

对研究的有益贡献

该团队的努力最终促成了一篇论文的发表，该团队的成员还包括 Jeroen op de Beek、Stach van der Zeeuw 和 Daniil Zorzos。Sleijfer 对此感到非常自豪。“尽管该项目需要一些额外的时间，但我对我们的结果确实有用感到非常兴奋。在学士项目中，你通常是为了自己的学习经验而工作，但这些项目旨在为正在进行的研究做出有用的贡献。”

在开始攻读硕士学位之前就发表过一篇以自己的名字命名的出版物，这是很少有学生能做到的。Sleijfer 目前正在攻读科学与工程计算机模拟的联合硕士学位，而他所在团队的模型经常被 Vlugt 的研究小组使用。“我们现在正在考虑将模型扩展到其他数量。也许这对新学生团队来说将是另一个有趣的挑战，”Sleijfer 说。