化学自催化混沌反应模型中的耦合作用与混沌同步

选用混沌自催化反应作为子系统 ,构造了耦合自催化反应系统 ,研究了耦合变量、耦合系数对混沌动力学行为的影响 ,给出了不同耦合系数下系统的动力学特征 ,探讨了耦合作用机制 .结果表明 ,耦合作用能明显地改变子系统的动力学行为 ,强化系统间的相关性 .耦合后的混沌运动受到调整与抑制 ,耦合强度加大时 ,呈现出混沌运动轨线的周期化 ,耦合系数大于临界值 ,两子系统实现了完全的同步 .不同变量的耦合时 ,影响最大的是第二种变量 .对于三种物质均有耦合时 ,更容易出现混沌的抑制、运动状态的锁相与周期化和混沌的完全同步 .     

微波管中离子张弛振荡的混沌现象

微波管中离子张弛振荡引起的噪声对其工作性能有很大影响，已成为微波管领域研究的焦点之一.用包络方程描述电子束特性，用离散的宏粒子模型描述离子特性，在此基础上编写了一维粒子模拟程序，对行波管与速调管模拟，得到张弛振荡的时间序列；将振荡看作是一个复杂非线性动力学系统的响应，分析了离子张弛振荡时间序列的功率谱、重构相图及Lyapunov指数，指出离子张弛振荡具有混沌性质，为研究离子张弛振荡的控制与带有离子振荡噪声信号的处理提供了参考. 关键词： 张弛振荡 粒子模拟 微波管 混沌     

周期扰动位相对化学振荡的调制效应

由Rossler反应系统的理论模型出发 ,构造一种具有外部周期扰动的新动力学系统 ,并采用逆算符法和数值分析法研究该系统的振荡态在周期扰动调制下的动力学行为 .结果表明 ,在周期扰动的调制下 ,系统的状态由单周期振荡态 ( 1p)变为周期 2 ( 2p)、周期 4( 4p)等多周期振荡态以及混沌态 .扰动位相是系统呈现上述多种演化模式的控制参数 ,在扰动位相不同的数值区间 ,系统呈现的演化模式不同 ,而且扰动位相数值的微小改变 ,还影响每种演化模式的内部结构     

分形结构对CO催化氧化非线性动力学行为影响的理论研究

在平均场近似下建立了包含分形上反常扩散在内的理论模型，描述了典型单分子－双分子反应：ＣＯ＋Ｏ２的非线性动力学规律，并着重考察了分形结构对振荡行为以及非平衡相变的影响，我们发现：①随分形维数ｄｆ的降低，振荡区向ＣＯ的低分压方向偏移并减小，甚至消失；同时，在相同的反应条件下，对二维规则表面不存在振荡行为的区域，有可能因分形上的受限扩散而诱导振荡。②在较高温度下，分形结构除了控制体系的非线性动力学行为，     

碱性介质中葡萄糖在铂电极上的阳极氧化

为了进一步探明葡萄糖在铂电极上的氧化机理 ,用循环伏安法 (CV)在 - 0 .9～ 0 .4V(相对于饱和甘汞参比电极 )内研究了葡萄糖在铂电极上催化氧化行为 ,首次详细报道了葡萄糖在电化学氧化过程中的电位振荡现象 ,并用电流扫描法表征了葡萄糖的电位振荡情况 .电流扫描结果表明 ,在较慢的电流扫描速度下 ,电极过程出现了明显的电位振荡 .说明电极上产生了毒化中间物 ,电位振荡是由于毒化中间物在电极上的吸附和在高电位下氧化除去引起的 .     

非水体系中甲酸在铂电极上催化氧化的表面增强拉曼光谱研究

采用共焦显微拉曼系统研究了甲酸在非水体系中的纯多晶铂电极上的表面增强拉曼光谱,实验发现电位较低时甲酸首先在粗糙铂电极表面生成CO中间体,当电位逐渐变正并高于0.1 V时CO开始氧化,但是此时新生成的CO足以弥补其氧化的消耗,表现在Raman强度和一定覆盖度下的耦合作用并没有减少。当电位达到约0.6 V时CO的氧化速度进一步加剧并完全氧化为最终产物CO₂。     

基于非线性振荡和混沌分析的单相AC-DC变流电路的摄动解析

针对单相交直流全桥变流电路,推导出其在脉宽调制下的连续等效摄动解析模型.首先通过研究非线性振荡过程得到其连续微分方程,该方程含有控制参数和摄动参数.随后通过数学理论证明正则摄动方法能够求出其近似解.求解后对比PSCAD/EMTDC的仿真结果从而验证了解析的正确性.该方法在大规模计算中具有优势.最后分析了控制参数和摄动参数的物理意义,指出这两个参数能够影响变流器的工作状态,甚至引发倍周期混沌.该摄动建模方法不仅适用于单相变流电路,也适用于三相变流电路甚至多相变流电路.     

行波管放大器中辐射场的极限环振荡和混沌

以行波管放大器中辐射场的非线性不稳定阈值分析为基础，对辐射场从频率分叉到混沌的演化过程和不同区域这些非线性不稳定态的时间特性和频率特性进行了研究.在“软”非线性区域，辐射场表现为极限环振荡和频率分岔，频谱是离散的且相对于载波频率是不对称的.这种不稳定是阵发性的，适当的调节控制参量，可使器件工作在所需的定态或极限环振荡态上；在“硬”非线性区域，辐射场表现为非周期的随机振荡和频率混沌，频谱连续且频带很宽，场幅值较大的成分集中在接近于零频的低频范围里.这种不稳定是连续性的，不能通过调节参量来消除. 关键词： 行波管 辐射场 分岔 极限环 混沌     

H2和CO在Pd（110）上的吸附和共吸附

应用ＸＰＳ，ＵＰＳ，ＬＥＥＤ和ＴＤ研究了ＣＯ和Ｈ２在Ｐｄ（１１０）上在室温下的吸附与并吸附。ＣＯ在Ｐｄ（１１０）上随暴露量增加至饱和，吸附位由β１态向β２态变化，相应的ＸＰＳＣ（１ｓ）峰由２８５．３ｅＶ向高结合能方向位移至２８５．７ｅＶ。     

无表面活性剂Pt和PtRu纳米粒子制备及其甲醇氧化活性

利用一种简单的方法制备不含任何表面活性剂并具有高甲醇氧化活性的Pt和PtRu纳米电催化剂. 以CO为还原剂, CO和多壁碳纳米管(MWCNT_s)为保护剂和载体,通过一步反应得到沉积在多壁碳纳米管上Pt纳米粒子,在制备过程中无需使用任何有机溶剂或表面活性剂. 利用循环伏安法和计时电流法表征了所合成催化剂的甲醇氧化活性,甲醇氧化的峰电位(ca. 0.9 V vs. RHE)处的电流密度和比质量电流高达11.6 mA/cm² 和860 mA/mg_Pt. 在Pt/MWCNT_s表面电沉积Ru后,催化剂在低电位处的甲醇氧化活性得到提高,其在0.5和0.6 V的稳态比质量电流分别达到了20和80 mA/mg.     

氧化石墨烯负载的Pt单原子催化硼胺烷水解机理的理论研究

本文研究了氧化石墨烯负载Pt单原子(Pt₁/Gr-O)催化硼胺烷(NH₃BH₃)全水解反应机理,即一分子的NH₃BH₃生成三分子的氢气(H₂)的过程. 在水解路径中,首先吸附的硼胺烷连续断裂两个B-H键生成第一分子的H₂. 接着,一个H₂O分子与^*BHNH₃基团(^*表示吸附态)反应生成^*BH(H₂O)NH₃,其中伸长的O-H键断裂后形成^*BH(OH)NH₃. 然后,第二个H₂O与^*BH(OH)NH₃反应生成^*BH(OH)(H₂O)NH₃,在指向Pt₁/Gr-O表面的O-H断裂后,生成BH(OH)₂NH₃并脱附到水溶液中. 两个水分子脱氢产生的两个H原子脱附生成第二个H₂分子,且Pt₁/Gr-O催化剂恢复. 脱附后的BH(OH)₂NH₃在水溶液中水解生成第三个H₂分子. 纵观整个水解反应,H₂O分子和^*BHNH₃基团的结合是反应速控步,其反应能垒是16.1 kcal/mol. 因此,Pt₁/Gr-O有希望成为室温催化NH₃BH₃全水解催化剂.     

钴铈复合氧化物在催化氧化中吸附氧的EPR研究

以溶胶-凝胶法制备了钴、铈及其复合氧化物,考察了其对对甲酚催化氧化的性能,复合氧化物表现出优良的活性和选择性.用EPR方法对3个催化剂样品表面吸附氧及其在可控气氛下与对甲酚的作用进行了研究,实验表明,O₂^-可能为活性氧物种,其吸附量及配位环境可与催化活性和选择性相关联。     

Sb和S修饰Pt电极上1,3 -丁二醇氧化的原位红外反射光谱研究

运用电化学原位ＦＴＩＲ反射光谱研究了１,３－丁二醇在以Ｓｂ和Ｓ修饰的Ｐｔ电极上的氧化过程。结果表明Ｓｂ和Ｓ修饰都能抑制１,３丁醇的解离吸附。红外数据指出Ｓｂ的存在使１,３丁二醇氧化产物同时含有羰基物种和ＣＯ２,而Ｓ修饰的Ｐｔ电极上以羧酸物种为主。     

非水乙腈体系中CO在铂电极表面吸附的SERS研究

在非水乙腈体系中，借助LabRam Ⅰ型共焦显微拉曼系统，尝试用表面增强拉曼光谱（SERS）对作为燃料电池中毒化中间体的CO在过渡金属铂电极表面的催化氧化进行了研究，并考察了在电极电位的变化过程中CO的催化氧化与周围环境分子的相互作用。不仅观察到CO在铂金属表面的吸附和氧化，还得到溶剂乙腈分子发生解离的表面增强拉曼光谱，并对CO和CH3CN分子在铂电极上的竞争吸附进行了分析。     

银溶胶催化的对苯二胺及其衍生物的氧化和表面增强Raman散射研究

本文研究了对苯二胺及其衍生物，ＣＤ－２，ＣＤ－３，ＣＤ－４，和ＴＭＰＰＤ的还原型和化型在小金属银颗粒表面的作用。它们的还原型吸附在小银簇表面不能产生表面增强Ｒａｍａｎ散射（ＳＥＲＳ）效应，但它们的氧化型吸附在小金属银颗粒表面，给出稳定的ＳＥＲＳ谱图。文中重点讨论了ＣＤ－２的情况。实验表明，ＣＤ－２的半氧化产物（半醌自由基）通过离域键与小银簇进行作用。本文也讨论了小银簇在催化反应过程中的生长。     

线状铜电极在磷酸溶液中电流混沌振荡的同步行为

研究了恒电位下两个铜线电极在磷酸溶液中的电流混沌振荡行为 ,通过恒定不同的电位数值 ,改变单个电极的电流振荡混沌行为 ,研究了不同混沌间的相互作用 .调整线电极间的距离 ,研究了电极间距对电流振荡行为的影响 .实验中两电极的振荡间呈现了复杂的耦合作用 ,耦合后的频率与耦合前电极原有的频率不同 .两电极的混沌电流振荡中呈现出同步、准周期同步和反相同步等现象 .电极距离一定时 ,振荡波形差别很大的两电极的电流容易呈现反相同步和准周期同步 ,波形差别不大时容易产生同步 .强的耦合导致电极间电流振荡的同步 ,电极距离的加大 ,电极间电流振荡难以产生同步 .对耦合作用机制也进行了探讨     

在强场电子复合过程中发现类拉比振荡

在强场原子高次谐波发射的理论计算中,我们首次发现了在电子复合过程中本该有的涉及连续态含时布居的类拉比振荡,为观察强场高次谐波的高效发射提供了一个新的信息丰富的窗口.