电化学斑图中空间耦合的时空动力学

斑图是在空间或时间上具有某种规律性的非均匀宏观结构,普遍存在于自然界,事实上大多数电化学体系在适当参数范围内也可以形成各种电化学斑图。本文介绍了电化学斑图中空间耦合的三种方式,重点总结了在不同机理作用下可能出现的斑图种类,并简述了电化学斑图模拟方面的发展。     

存在外加浓度梯度时的沉淀斑图形成

本文主要讨论了内电解质非均匀分布情况下的沉淀图案形成。通过施加反应物的不同浓度梯度,可以观察到几类新的沉淀斑图结构,如分叉状,苞芽状斑图,以及有断环间隔的Liesegang环。分析表明,尽管外加了浓度梯度,但第n个环形成的位置与形成的时间还是满足普通Liesegang环的简单定律。所不同的是,反应体系中一旦有断环形成,相邻沉淀条纹间距比值X_n+1/X_n就会偏离原来的线性关系。     

耦合反应扩散体系中分布式延迟对图灵斑图的影响

在许多信息传递系统中都存在延迟现象,相关研究表明,耦合振子系统中的延迟作用能导致振死、多节律混沌、空间斑图和波等现象,其中多数现象已经得到的实验验证．图灵斑图与生物成型素具有潜在的联系,使其在理论和实验方面得到了多方面的研究．Barrio等发现图灵体系间的耦合作用可以得到与生物界相似的复杂斑图．Yang等也在耦合体系中发现了一系列新型图灵斑图．     

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,...     

闭系中硫(-II)氧化的非线性动力学一般特征

硫元素可出现有一2‘0‘＋2‘＋4、＋6等多个价态．－2价的硫化合物在氧化过程中涉及价态变化较多,反应机理十分复杂,有些中间体难于分离和检定．但在硫化学非线性动力学研究中使用不同的氧化剂（H20。、C10。一、Bio。一和104一等）发现了一些基本的共同特怔,应与S（－11）化合物氧化反应中许多复杂现象［‘］（振荡、双节律、混饨和反应扩散波等）有密切关系,本文就封闭体系中硫化学非线性机理特征进行探讨和研究．1封闭体系中反应动力学特征根据实验和文献,在硫化合物的氧化动力学曲线中Pt电位、pH及其一些氧化剂中间物的浓度（…     

闭系中硫(-Ⅱ)氧化的非线性动力学一般特征

The general dynamic features of the batch oxidation of Sulfur(-Ⅱ) compounds (S2- , thiosulfate,thiocynate and thiourea et al.) were discussed. The changes of Ph with reaction time consist of a rise and two separate drops. Dynamic model was proposed, further experimental studies on the batch oxidation of thiourea and thiocyanate by ClO2- were also carried out. Simulation curve was well consistent with experiment in a batch reactor. Non-catalytic oscillation of peroxide (hydrogen peroxide, persulfate et al.)- S(-Ⅱ) compound system resulted from the nonlinear dynamic of sulfur oxidation. In the oxidation of S(-Ⅱ) compounds by oxyhalogen compounds(ClO2- et al.), nonlinear dynamics of both oxyhalogen compound and sulfur compound should be considered simultaneously. So complex phenomena such as birhythmicity and chaos may be discovered.     

银硫团簇离子的形成与光解

银硫团簇离子的形成与光解于忠德，高振，张南，朱起鹤，孔繁敖（中国科学院化学研究所分子反应动力学国家重点实验室，北京１０００８０）本文首次报道用激光溅射方法产生了银硫团簇离子，并研究了部分团簇离子的紫外激光解离规律。由于银与铜都是具有满壳层ｄ电子结构的...     

Fe-H2SO4体系中外电阻诱发电化学振荡的实验研究

电化学振荡是电化学体系在远离平衡条件下出现的电流或电压随时间周期变化的现象,由于它可以作为系统复杂动力学行为的典型范例,因而引起了人们极大的兴趣。目前的相关研究不仅包括发现新的振荡体系^[1-4]以及明确产生振荡的内部电化学反应机制^[5-8]、还涉及探索电阻^[5,9-13]、噪音^[16,17]等外部因素的耦合作用,特别是对于电阻耦合作用的研究近年来颇受关注。     

以四硫代钒酸盐为合成子的反应体系

四硫代钒酸盐被认为是一类良好的反应前体,利用它们可以方便地得到结构新颖、性质丰富的同(异)核金属硫簇化合物,在无机合成中具有重要的应用价值.本文系统介绍并评述了四硫代钒酸盐作为反应原料在不同反应体系中的反应性能和反应规律以及在合成同核、异核钒化合物中的应用.     

镀锡钢板淬水斑形成机理的研究

运用金相显微镜、扫描电镜微区分析研究了镀锡钢板表面缺陷--淬水斑的形貌;运用高速摄影技术考察了表面锡层受热熔化后与热的液态水接触时水的蒸发汽化的过程;运用模式识别算法处理工业生产条件与淬水斑形成与否的对应关系.结果表明淬水斑是由尺寸约0.01至0.1mm的具有波纹状凹凸不平的锡表面小区的群落所组成,因凹凸不平引起光散射,故与锡表面其他部分相比呈暗色.有些淬水斑伴随有氧化物组成的细小白点.表面有熔锡层的热钢板与热水相遇时锡表面有时可观察到汽膜快速生灭并使凝固的锡表面凹凸不平的过程.故推测水在熔锡表面不稳定的过渡沸腾模式应是淬水斑的成因.结合工业数据处理得到了淬水斑形成条件的数学模型.适当调整钢板速度和水温等以避免不稳定的过度传热模式可抑制淬水斑的形成.     

流动聚焦型微流控体系中的液滴的图案化排列和转变模式

流体在微流通道中形成剪切流场（低雷诺数）．不同于宏观体系,由于剪切力和表面张力的竞争作用,产生的液滴在微尺度下的微流通道中形成特殊的排列现象---周期性类似“晶格”排列现象．设计了新型流动聚焦型微流控芯片,分析研究在微流体系中液滴周期性图案化排列和转变机理性,液滴排列模式受两方面因素影响：水油两相的流速比值和微通道尺寸．当微通道宽度为250或300 μm时,液滴形成单层分散,双层和单层挤压排列．当微通道宽度为350 μm 时,液滴会形成单层分散到三层排列到双层挤压最后到单层挤压排列．当出口通道宽度增加到400 μm时,甚至出现了液滴四层排列的现象．同时研究了各个液滴排列模式的“转变点”.     

介观化学体系中的动力学尺度效应

以生命和表面催化体系为对象,研究了介观化学体系中内涨落对体系非线性动力学行为的调控作用。内涨落可以诱导随机振荡,其强度在体系处于最佳尺度时会出现一个甚至多个极大值,并且在耦合体系中会得到进一步增强,表现为尺度共振效应、尺度选择效应和双重尺度效应,揭示了介观化学体系中尺度效应的新机制。     

介观化学体系中的动力学尺度效应

以生命和表面催化体系为对象,研究了介观化学体系中内涨落对体系非线性动力学行为的调控作用。内涨落可以诱导随机振荡,其强度在体系处于最佳尺度时会出现一个甚至多个极大值,并且在耦合体系中会得到进一步增强,表现为尺度共振效应、尺度选择效应和双重尺度效应,揭示了介观化学体系中尺度效应的新机制。     

Conditions for Mixed Mode Oscillations and Deterministic Chaos in Nonlinear Chemical Systems

An approach has been proposed for finding the conditions for the existence of mixed-mode oscillations and deterministic chaos in a kinetic scheme after reduction to a simple system of equations. Analysis of the position and stability of the steady states of this system suggested simple conditions for the existence of mixed-mode oscillations and deterministic chaos. The boundaries for monostability, bistability, and oscillations were also found. The results obtained were completely confirmed by numerical modelling.     

Phase Transformations in Formation of Layered Perovskites from Coprecipitated Components

We have determined the characteristic features of formation of layered perovskite-like compounds of the type A _n B _n O_3n+2 (n = 5, 6) from systems of coprecipitated hydroxides or hydroxocarbonates. We have established that the process of formation of the crystalline five-layer or six-layer perovskite-like structure of compounds of the A _n B _n O_3n+2 type occurs only according to a two-step mechanism.     

高分子体系相分离动力学及图样生成和选择

高分子共混物的混合熵很小导致其多为热力学不相容体系而发生相分离,形成特定的时空图样。本文根据多年来我们自己的研究工作并结合实例,基于时间分辨的Ginzberg-Landau 方法研究高分子复杂体系相分离动力学及图样选择,重点介绍剪切外场下高分子共混物及嵌段高分子的相分离,耦合化学反应的相分离,在弯曲曲面特别是球面上的相分离,以及TDGL与密度泛函理论的有机结合即动态自洽场理论在具有不同链拓朴结构的嵌段高分子体系中研究相分离动力学。     

Microwave-promoted Palladium Catalyzed Suzuki Cross-coupling Reaction in Water

Suzuki coupling is probably the most versatile approach among the cross-coupling reactions and the reaction has long been the subject of intensive work in the area of transition-metal chemistry1. In recent years, various modifications involving the catalyst, solvents, bases, reaction conditions and synthetic technique have been developed 2. The Suzuki cross-coupling reaction in water is more safe, economical. It is an environmentally friendly alternative in organic synthesis. The use of w…