CSTR中Ferroin催化BZ反应中的倍周期振荡和混沌

Ferroin催化的BZ反应是化学时空斑图研究中最常用的反应体系, 研究该体系时发现了简单倍周期、混合模式倍周期振荡、混沌以及低流速下溴离子选择电极的混合模式振荡, 并用Györgyi和Field两环偶合的BZ反应模型进行数值模拟解释. 该研究为用于光学测定的时空斑图研究提供了从简单振荡到各种复杂振荡的反应介质, 也表明BZ反应复杂振荡与混沌研究可扩展到不同催化剂催化的溴酸盐驱动的非线性反应体系.     

振荡剪切流场下PS/PVME/SiO2复合物的相行为

利用光学显微镜-剪切台联用系统研究了振荡剪切流场下聚苯乙烯（PS）/聚甲基乙烯基醚（PVME）/二氧化硅（SiO₂）纳米粒子复合物的热力学稳定性. 结果表明,小振幅振荡剪切可导致PS/PVME共混物出现类似在稳态流场下的剪切诱导相容及剪切诱导相分离现象. 共混体系存在临界振荡频率ω_c,当振荡频率低于ω_c时,发生剪切诱导相分离（SID）行为,反之发生剪切诱导相容（SIM）行为. SiO₂纳米粒子的加入使复合体系的相容性提高. 存在一个临界SiO₂纳米粒子含量φ_c,当SiO₂纳米粒子含量高于φ_c时,复合体系中不存在临界振荡频率ω_c,低振荡频率下的剪切诱导相分离得到抑制. 此外,复合体系的上述行为与升温速率和共混物组成密切相关.     

间歇釜中BZ类均相无机振荡反应的研究

在间歇釜中, 以BrO3^--H2PO2^--Mn^2^+-Fe(phen)3^2^+-H2SO4为体系, 本文首次设计了一个纯无机均相BZ类化学振荡体系, 采用溴离子选择性电极和紫外可见分光光度计可分别观察到[Br^-],[Mn^3^+]和[Fe(phen)3^3^+]的振荡现象。对振荡反应产物及总反应计量关系进行了分析, 考察了反应物浓度和反应温度对体系振荡反应的影响, 并由此计算得到振荡反应的表观活化能, 研究了Cl^-,Br^-, Br2, 丙烯腈等因素对振荡反应的影响, 并由此对振荡反应的控制机理作了探索。对体系中两种金属离子的作用进行了分析。在此基础上提出了一种在间歇釜中设计均相BZ类振荡反应的新方法。利用这一方法, 不仅可以设计无机振荡反应, 而且还可以设计一系列由氨基酸、多肽、糖类等具有生物功能的物质参与的化学振荡, 有助于理解生物体内普遍存在的周期性现象。     

BZ反应系非理想性对化学振荡动力学区域的影响

基于Debye-Huckel强电解质溶液活度系数理论、反应速度的活化络合物理论以及三变量微分方程奇点理论,探讨了非理想性对BZ反应体系振荡动力学区域的影响。以Oregonator为模型建立了均匀体系非理想BZ反应的系统动力学方程,计算并绘制了化学振荡的临界"溴酸钠浓度-离子强度"阈值图谱,划分了不同的动力学区域,并进行了一系列实验研究,得到了与理论分析一致的结论.     

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.     

氨基酸化学振荡反应活性中心的研究

我们已经报导了一系列氨基酸参与的化学振荡反应，获得了各振荡体系中反应物的浓度范围和典型振荡波形．初步拟定了反应机理，得到了振荡反应诱导期和周期的表观活化能以及各反应物初始浓度与诱导期或周期之间的定量关系［l，2］．然而，综观各振荡体系，不同结构的氨基酸一Bfoi－Mn‘＋－H。SO。一丙团（Act）体系中的BrOS、Mn‘＋、Act起振浓度变化很小，而各种氨基酸的最低起振浓度却存在着相当大的差异，且与酸度密切相关．为此，本文固定你对5］。二0．04mol·din－’；卜n‘＋o二0．016mol·din－‘；［Actfo二0．054mol·din－…     

中药板蓝根的化学振荡指纹图谱研究

采用振荡技术,研究了中草药及中成药板蓝根-丙酮-溴酸钾-硫酸锰-硫酸的振荡反应新体系的振荡指纹图谱.测定了不同浓度,不同温度下板蓝根的振荡反应图谱,得到了不同温度、浓度下的反应诱导期、振荡周期及振荡寿命,得出诱导期表观活化能Ein=135.054kJ/mol,振荡周期平均活化能Ep=71.802kJ/mol;初步研究此...     

乳酸-丙酮-BrO3^——Mn^2^+-H2SO4化学振荡体系动力学研究

本文报道了与生命代谢过程密切相关的中间物参与的乳酸(以下简称LA)-丙酮(以下简称Act)-BrO3^--Mn^2^+-H2SO4新型化学振荡体系, 考察了振荡体系中诸反应物的初始浓度范围及影响因素, 获得诱导期、振荡周期、振荡寿命所对应的表观活化参数EIN, EP, EL分别为60.68kJ.mol^-^1, 61.03kJ.mol^-^1,135.80kJ.mol^-^1。分析了诱导期的新特征及可能的振荡反应机理。     

对氨基苯甲酸BZ反应体系分区振荡行为的研究

分区振荡（也被称为双振荡，dual－frequencyoscillation）现象是封闭反应体系中发现的一种较为特殊的振荡现象，FKN机理[1]和OKN机理[2]都不能很好地解释这种振荡行为，Forsterling等曾提出了自由基控制机制[3,4]；Srivastava等则认为高、低频区均为溴控机制[5]．目前，这一问题还没有确切结论．本文报导了对氨基苯甲酸BZ反应体系中的分区振荡行为，并对分区振荡的机理作了一些探讨．1实验以对氨基苯甲酸－KBrO3－H2SO4的振荡反应作为研究体系，反应在带夹会的封闭玻璃反应器中进行，由恒温措恒温；自制Pt电极和216型Ag电极作x作电…     

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。     

利用大幅振荡剪切研究Laponite 凝胶的流变性质

通过大幅振荡剪切(LAOS)流变学方法, 研究了NaCl浓度对Laponite悬浮体系的结构及非线性黏弹性的影响. 在线性黏弹性区, Laponite体系的储能模量G′随着NaCl浓度的增加而逐渐增大. 体系的非线性黏弹性用响应应力的Fourier变换三次谐波的相对振幅I_3/1与Lissajous曲线的定量参数G_M, G_L, η_M和η_L描述. 当NaCl浓度较低时, I_3/1随应变振幅γ₀的增加而缓慢增加; 当NaCl浓度较高时, I_3/1随γ₀的增加迅速增大, 达到平台值. 不同NaCl浓度试样的G_M和G_L随γ₀变化的曲线区别不大, 但η_M和η_L随γ₀变化曲线在非线性区域出现峰值且区别较大. NaCl浓度越高, η_M和η_L出现峰值的γ₀越小, 峰值越大. 结果表明, Laponite凝胶的非线性黏弹性与凝胶网络结构有关, 随着NaCl浓度的增加, 粒子间的静电相互作用距离缩短, 粒子间距减小, 形成了更紧密的网络结构. 但这种网络在较大的应变下很容易被破坏, 出现非线性黏弹性.     

伯胺萃取醋酸振荡体系的微量热法研究

用注入/滴定微量热计测定了伯胺N1923氯仿液萃取醋酸的萃取振荡反应体系的热功率—时间曲线,得到了萃取振荡反应体系的诱导期,第一振荡周期和第二振荡周期.计算了表观活化参数,建立了诱导期与振荡周期和起始醋酸浓度、温度间的关系式.     

溴离子对BZ非催化振荡反应的影响

Br~-对Belousov-Zhabotinsky(BZ)振荡反应起着控制作用。近来发现,一些有机物在被BrO_3~-氧化时,即使没有金属离子Ce~(3+),Mn~(2+),Fe(phen)_3~(2+),也可产生振荡反应,称为非催化BZ振荡反应。本文选择酪氨酸(Tyr)-BrO_3~--H_2SO_4 BZ振荡体系,对Br~-的影响作了系统的研究,对机理作了初步探索。     

双稳定态化学振荡体系测定尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

利用酸性介质中Ce 催化溴酸钾 丙二酸BZ化学振荡体系的原理 ,建立了一种新型的测定尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADP)的方法。报道了NADP的浓度在 1.0× 10 -8～ 1.0× 10 -6mol/L范围内的振荡体系中振幅与NADP浓度之间呈良好的线性关系 ,相关系数r为 0 .9999。对NADP参与的反应机理进行了探讨。     

液晶模板法制备Au纳米线

利用非离子表面活性剂C₁₂E₄的层状液晶作为模板,以氯金酸(HAuCl₄)水溶液作为体系的水相和反应物,并利用C₁₂E₄中EO基团的还原性制备了Au的纳米线.研究表明,反应物的浓度、液晶体系的组成和反应时间都将影响产物的形貌.在适当条件下,可以得到直径约为20nm,长度达到几微米的均匀金纳米线,并探讨了纳米线形成过程中层状液晶的模板作用.     

光驱动一维活性凝胶自发定向运动

许多生物都具备一种自发响应环境刺激进行自动运动的本能。光照是一种强有力的外部刺激,且对生物系统具有正负驱动的双重效应;本实验设计了一个一维活性BZ凝胶体系,利用钌催化BZ反应的光敏性,控制凝胶振荡频率,驱动凝胶进行定向自发运动。同时,我们修正了V. V. Yashin 提出的BZ响应胶模型活性凝胶光强频率曲线进行模拟,揭示光驱动活性凝胶运动的本质。这有助于研发新型仿生智能机器人来对生物系统响应外部刺激的自发运动进行研究。     

光驱动一维活性凝胶定向运动

许多生物都具备一种响应环境刺激而进行自动运动的本能。光照是一种强有力的外部刺激,且对生物系统具有正负驱动的双重效应。本文设计了一个一维活性BZ凝胶体系,利用钌催化BZ反应的光敏性,控制凝胶振荡频率,驱动凝胶进行定向运动。同时,笔者对Yashin提出的BZ响应胶模型进行了修正并依此对活性凝胶光强频率曲线进行模拟,揭示光驱动活性凝胶运动的本质。这有助于研发新型仿生智能机器人来对生物系统响应外部刺激的运动进行研究。     

阿莫西林对B-Z振荡反应的影响及其振荡指纹图谱

研究了阿莫西林对B-Z振荡反应的影响,结果表明,阿莫西林的加入明显地改变了振荡体系的周期和振幅,即对振荡体系产生扰动,且阿莫西林的浓度分别在1.5×10-5~2.4×10-3mol/L和4.7×10-5~4.8×10-3mol/L范围内与振荡周期改变值Δt和振幅改变值ΔA均呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9822和0.9846,同时结合FKN机理,初步探讨了阿莫西林扰动B-Z振荡反应的机理。     

间二苯酚-KBrO3-H2SO4体系化学振荡的研究

用电位法研究了间苯二酚-KBrO_3-H_2SO_4(体系A)及间苯二酚-KBrO_3-H_2SO_4-MnSO_4(体系B)的化学振荡现象. 得出了两振荡体系的诱导期及振荡周期与反应物起始浓度及温度关系的经验方程.间苯二酚在诱导期结束时全被氧化, 它不是参与振荡的物质. 体系B在低Mn~(2+)浓度下可呈现双振荡现象, 即第一类振荡结束后, 经一段非振荡时间再产生第二类振荡. 两类振荡的特征不同. 第一类振荡与体系A的振荡行为基本相似. 第二类振荡的各个周期随c_M 减小而缩短,最后趋于相同; 随c_K、c_H增大而减小, 最后各自趋于一致. 但周期与c_R基本无关. 第二类振荡出现周期双单调变化现象, 它补充与支持了文献[1]中的提法. 当Mn~(2+)浓度增高到一定程度后, 双振荡现象消失, 仅产生一种振荡. 体系B是产生双振荡现象的典型事例之一.