Belousov—Zhabotinskii反应

一、引言化学振荡是现代化学前沿课题之一。化学振荡现象已引起人们极大的兴趣与广泛的重视,而研究得最为深入的化学振荡反应就是Belousov-Zhabotinskii反应。B-Z反应在均相化学振荡的研究发展上有着极为     

以肽为底物的化学振荡反应研究

以肽为底物的化学振荡反应研究原春兰，李宗孝（宝鸡文理学院化学化工系，陕西７２１００７）化学振荡反应在化学、生化、生命科学领域具有重要意义。前文［１，２］已经报道了一系列氨基酸参与的振荡反应研究结果。由于肽是动植物体及微生物中存在的非常重要的物质，常具...     

表面活性剂胶束对MA-AA复合振荡反应的影响

化学振荡反应是一类典型的非线性现象[1-5],研究各种因素对化学振荡反应的动力学控制问题在生物和化学应用中有重要的意义[6,7].生物体系中化学振荡反应实际上是产生于溶胶中(包括高分子溶液和表面活性剂溶液)[8],因此,要模拟生物体系的化学振荡就不能不考虑溶胶对振荡反应的影响.     

以咖啡酸-KBrO3-H2SO4-Mn^2+为体系的化学振荡及其十字相图

本文报道的是一种新的BZ化学振荡反应。该反应是在酸性介质中,在锰离子催化下,咖啡酸被溴酸盐氧化所引起的化学振荡反应。就该体系在间歇反应器和连续流动体系中的振荡行为作了研究,得出了不同浓度、温度及流速下的特征振荡图形,计算出该振荡反应及其诱导期的活化能,并采用改变流速寻找双稳态的方法找出振荡的浓度区间,作出十字相     

以咖啡酸-KBrO3-H2SO4-Mn^2+为体系的化学振荡及其十字相图

本文报道的是一种新的 BZ 化学振荡反应.该反应是在酸性介质中,在锰离子催化下,咖啡酸被溴酸盐氧化所引起的化学振荡反应.就该体系在间歇反应器和连续流动体系中的振荡行为作了研究,得出了不同浓度、温度及流速下的特征振荡图形,计算出该振荡反应及其诱导期的活化能,并采用改变流速寻找双稳态的方法找出振荡的浓度区间,作出十字相图.     

酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系化学振荡反应的研究

本文首次报道酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系的非催化化学振荡反应及在Ce^36+等金属离子催化下的振荡反应, 研究了振荡反应产物及许多因素对振荡反应的影响,讨论了非催化振荡反应的控制机理。根据实验结果以及振荡反应的一般机理,对上述体系非催化振荡反应的机理作了初步的探索, 并用以对实验现象作了定性说明。     

酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系化学振荡反应的研究

本文首次报道酪氨酸-KBrO_3-H_2SO_4体系的非催化化学振荡反应及在Ce~(3+)等金属离子催化下的振荡反应,研究了振荡反应产物及许多因素对振荡反应的影响,讨论了非催化振荡反应的控制机理。根据实验结果以及振荡反应的一般机理,对上述体系非催化振荡反应的机理作了初步的探索,并用以对实验现象作了定性说明。     

Brusselator的化学亲合势及熵产生的振荡

迄今为止,化学振荡的研究主要限于描述物质浓度的振荡,有关热力学量的振荡报导极少.这可能是由于振荡机理(或模型)中的热力学量无法确定的缘故.我们采用将标准化学亲合势作为可调参数的方法,并依据非平衡态热力学理论中热力学量与物质的浓度关系,使得热力学量振荡的研究变为现实.本文用计算机数值计算,得出了开放系Brusseltor各元反应的反应速率、化学亲合势及体系熵产生随时间的变化行为,展示了它们的振荡特征。     

硫酸羟胺与水合肼对B-Z反应的影响

化学振荡与生化、生理现象关系密切，有维生素C参与的化学振荡反应也很引人注目．赵学庄等对维生素C存在的B－Z反应的振荡行为与机理进行了研究．他们的实验表明，当加入维生素C时，B-Z反应的诱导期增长，振荡周期增大，振荡寿命缩短，与向反应体系加入等量的Br-所产生的影响是一致的，并由此推断，维生素C对B－Z反应的影响可能是由维生素C与BrO反应生成Br-抑制了此反应的化学振荡，据此，凡是能与BrO反应生成Br-的物质，其对B－Z反应的影响必将类似于维生素C，硫酸羟胺与水合肼就属于此类物质．本文初步研究了它们对B－Z反应的影…     

化学振荡研究领域的数学方法与程序软件*

本文总结了已应用于化学振荡研究领域的数学方法和程序软件.其中在数学方法部分主要介绍了两种常用于求解化学振荡反应数学模型的吉尔(Gear)法和龙格-库塔(Runge-Kutta)法及其优缺点,并简要描述了3种研究化学振荡反应机理模型的数学分析方法--稳定性分析、灵敏度分析和主成分分析.同时结合作者的实践,给出了用两种功能强大的符号型数学运算软件--Mathematica和Maple来求解振荡反应数学模型的方法.文章还简要介绍了用来模拟化学振荡机理的遗传算法和蒙特卡罗(Monte Carlo)算法以及MECHEM和Chemical Kinetic Simulator(CKS)软件.     

甘草参与的B-Z振荡反应研究

以H+-Mn2+-BrO-3-CH3COCH3-甘草组成的化学振荡体系,应用电化学工作站记录电位(E)随时间(t)的变化,绘制化学振荡曲线.通过考察反应条件及反应物的浓度等因素对振荡曲线的影响,优化最佳的振荡反应条件,计算反应的活化能,推断反应的机理.为利用此方法鉴别中草药及研究中药治疗疾病提供理论依据.     

非线性化学反应动力学*

本文从实验和理论的角度综述非线性化学反应动力学。介绍了若干非线性化学反应动力学现象如时钟反应、反馈、混合振荡、化学混沌及反应扩散图案等; 对时空序列、功率谱、Lyapunov 指数、吸引子及其维数、Poincare 截面及分叉理论等常用于分析非线性动力学特征的手段作了介绍; 探讨了对非线性化学反应的实验装置、测试方法、机理和模型研究的方法; 简要回顾了非线性化学反应动力学的发展历史, 并展望了其发展趋势。     

Membrane oscillator as chemical sensor

A rhythmic, sustained, stable potential oscillation was reproducibly observed for a lipid membrane supported by a micropore of a thin membrane tip micropipet. Amplitude and period of the oscillation voltage were controlled by changing the pore diameter. The smaller the hole diameter, the smaller the amplitude and the period became. We call this relationship “size effect.” We observed with an optical microscope dynamic behavior of lipids across the oil/water interface, which are formed at a micropore of 2 μm in diameter during self-excited potential oscillation. Periodical movement of a dome-shaped body on the interface is observed, and its expansion and shrinkage are quite synchronous with the potential oscillation. We also applied this self-excited potential oscillation device as a chemical sensor, and reported the effect of chemical substance added into the water phase as a model for the biological chemoreceptive membrane. The experimental results of microscopic observation show that the sensing system using the micropore can distinguish different chemical substances as well as their concentrations, suggesting its application as a chemical sensor.     

烷烃同系物对液膜振荡的影响

基于表面活性物质在互不相溶的油水两相间自发迁移引起油水界面电位的周期性变化的液膜振荡可用于模拟生物膜振荡,并根据生物膜对某些分子具有的独特电位振荡作为识别分子的信号,可用于化学分析。 建立了水（十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/正丙醇 水溶液）/油（苦味酸硝基甲烷溶液）/水（葡萄糖水溶液）液膜振荡体系。 通过向体系中添加正己烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、环己烷和异辛烷等物质,考察了不同碳数的烷烃同系物、烷烃同分异构体以及混合烷烃对振荡的影响。 结果表明,加入不同类型的烷烃,振荡曲线的诱导期和振荡区的振幅和频率呈现一定规律性变化,以此可进一步进行液膜振荡在烷烃同系物识别与分析中的应用研究。     

多定态转变化学反应体系与环境传热-扩散耦合导致的环面型化学振荡

以Schlögl模型作为多定态转变化学反应体系的范例, 研究了通过传热及扩散与环境耦合的多定态转变化学反应体系中诱发的新动力学行为, 其中特别重要的是沿慢变量方向的环面型化学振荡的出现. 建立了慢流型上的准定态的线形化稳定性分析法, 揭示了由极限环振荡蜕变为环面型振荡的动力学机制, 不同于小寄生参数存在引起的非连续极限环振荡. 通过以慢流型上准定态稳定性分区为基础的定性分析, 进一步揭示了该类体系中可能出现间歇性、反复持续式和骤发式3种亚类环面振荡. 最后以第三亚类作为示例, 以相应的计算机模拟证实理论分析的正确性.     

Oscillatory reactions in polymer systems

Modified Belousov–Zhabotinskii (BZ) oscillation reactions were studied in the systems of ferroin or tris(2,2′-bipyridyl)ruthenium(II) dichloride or the polymerized ruthenium complex as electron transfer agents and sulfuric acid or polyethylenesulfonic acid (HPES) as acidic media. HPES was a good acidic medium for the chemical oscillation in spite of a long induction period. Moreover, chemical oscillation was observed at low concentration of HPES, where no oscillation was observed in the solution of sulfuric acid. On the other hand, no oscillation was observed in the solution of polystyrenesulfonic acid (HPSS). These results were discussed from the standpoint of the nature of polyelectrolytes.     

牛血清白蛋白对Cu2+-SCN--H2O2化学振荡系统影响作用的初步研究

研究了牛血清白蛋白(BSA)对Cu2+-SCN--H2O2化学振荡系统的扰动作用, 观察并分析了BSA对该振荡体系的影响规律, 在此基础上提出了基于化学振荡系统的蛋白质定量检测方法.     

Marangoni效应与液膜振荡*

本文系统地总结了Marangoni效应的形成、发展及其与液膜振荡现象的关系,用Marangoni效应定量分析讨论了3种不同的液膜振荡体系,给出了有关数学公式,并与液膜振荡的化学本质学说作了对比。     

不同产地中药赤芍在振荡体系中的化学指纹图谱研究

采用H2 SO4 - CH2 (COOH)2 - Ce2( SO4)3- KBrO3化学振荡体系,研究了中药赤芍的化学指纹图谱,并对温度、赤芍用量进行了考察,确定体系的最佳实验条件为12 mL 3.0 mol/L H2SO4溶液、6 mL 0.4 mol/LCH2( COOH)2溶液、3 mL 0.005 mol/L ...