响应性凝胶与非线性化学反应相互作用研究进展

本文综述了响应性凝胶与非线性反应动力学相互作用的研究进展,从实验及理论方面评述了pH振荡器中响应胶的振荡行为、P(NIPAAm-co-Ru(bpy)3)共聚凝胶中Belousov-Zhabotinsky(BZ)化学反应引起的膨胀-收缩振荡、行波和纳米制动器的制备及生理条件下凝胶自振荡行为,成为化学能向机械能转化的智能材料领域中活跃的研究方向; 同时凝胶的响应性作用于非线性化学反应可控制反应动力学的分岔行为.最后对该研究领域的发展方向和应用前景进行了展望.     

Liesegang图案

介绍了Liesegang图案的生长规律、实验研究方法、形成影响因素、理论进展、应用及存在的问题,同时对当前两个活跃的研究方向即复杂Liesegang环和Liesegang图案的微观形成机制进行了讨论.该领域研究的新突破有助于理解自然界中一些复杂图案的形成和控制材料制备中的自组装结构及动物代谢中的结石生长.     

电化学时空斑图

时空斑图广泛存在于反应-输运非平衡态体系,近年来电化学体系中时空斑图的形成开始受到广泛关注.从行波到Turing稳态结构在电化学体系都有发现和研究,这大大促进了电化学动力学的理论发展.理论模型已由最初的反应-扩散模型逐渐演化和完善成为电化学反应-电迁移模型,促使实验与理论研究的进一步开展.随着时空识别电化学技术的应用,...     

反应-扩散斑图反应器*

本文综述了在反应-扩散斑图研究中反应器的进展情况。直到20世纪80年代,人们主要在培养皿中研究封闭体系的化学波。为了研究体系在远离平衡态条件下的复杂时空动力学行为,近二十年来人们设计出许多新颖的空间开放反应器(continuously fed unstirred reactor,CFUR)如单边进料反应器(one side fed reactor,OSFR)、双边进料反应器、圆盘形凝胶、圆环形凝胶反应器以及Couette反应器等。反应介质主要为各种凝胶、微孔膜、离子交换树脂以及中孔玻璃。空间开放反应器的设计和发展极大地促进了化学斑图动力学的发展。同时讨论了反应-扩散斑图反应器结构设计遇到的困难如气泡和三维效应,并且对反应器设计与斑图研究未来发展方向进行了探讨。     

光敏性BZ反应的时空动力学

作为研究非线性时空动力学最理想的化学反应体系之一,三联(2,2'-联吡啶)钌(Ⅱ)(Ru(bpy)₃²⁺)为催化剂的Belousov-Zhabotinsky (BZ)振荡反应具有独特的光敏特性并能呈现丰富的时空动力学行为。研究光控BZ反应有助于我们对一系列物理、化学和生命体系中复杂动力学现象的理解。本文综述了不同实验条件下光效应对钌催化BZ反应均相复杂振荡和空间反应扩散化学波的影响, 以及光响应BZ反应与软物质耦合体系的复杂动力学行为,在此基础上介绍光抑制和光诱导反应机理和模型。对光控BZ反应体系存在的问题和发展方向进行了探讨。