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.     

小专题式教学法在结构化学中的探索与实践

针对“结构化学”课程的特点和学生学习该课程的困惑,在教学中探索了小专题式的教学模式,从教学难点、基本构思、小专题设计与实施等方面展开讨论,提出了24个新专题,并进行了指导性分析。实践证明,该教学模式能有效激发学生的学习主动性,培养学生的综合素质和能力,灵活性高,切实可行。     

硫脲氧化的非线性动力学研究──H_2O_2－SC（NH_2）_2－Cu~（2＋）

研究了Ｈ_２Ｏ_２－ＳＣ（ＮＨ_２）_２－Ｃｕ~（２＋）－Ｈ~＋反应体系在封闭条件下以及在ＣＳＴＲ中的振荡行为。体系在封闭条件下出现单峰振荡行为，其振幅和诱导期与反应温度、［Ｈ_２Ｏ_２］、［ＳＣ（ＮＨ_２）_２］等有关，在ＣＳＴＲ中体系的Ｐｔ电极电位、铜离子选择性电极电位以及ｐＨ值均显示稳定的周期性振荡；考察其振荡过程的流速序列，发现在低流速下出现周期性复杂振荡，体系没有双稳态出现。     

碘酸盐-硫脲非缓冲体系的动力学行为与机理

研究了在非缓冲介质中碘酸盐氧化硫脲的复杂动力学行为, 结果发现在封闭条件下体系的pH, [I^−]及铂电极电位呈现单峰或准振荡现象. 当碘酸盐过量时, 体系的pH首先快速上升, 然后自催化下降, 最后上升趋向平缓, 体系碘钟产生的诱导期与体系初始pH成正比; 而当硫脲过量时, 体系的pH呈现单峰振荡行为并伴随着I₂瞬时产生与瞬时消耗的过程, [I₂]到达极值的诱导期与体系初始pH呈线性关系. 运用包含质子平衡反应、碘钟反应、碘-硫反应以及硫-硫反应的14步反应机理模拟出了封闭体系中pH, [I^−]以及[I₂]的单峰振荡或准振荡行为.     

Benson基团加和方案的极性修正

An empirical method for estimating the standard enthalpy of some polar compounds is presended in this paper, that is
△△fH°(RX/CH3X)= △fH°(RX)- △fH°(CH3X)=a+bIx
where △△fH°(RX/CH3X) represents the standard enthalpy difference between CH3-X and R-X(R=Et, i-Pr, t-Bu, etc). It is a new polarity parameter defined by us. A good result was obtained for nearly 70 polar compounds.     

Na_2S_2O_3与过氧化合物之间的非线性化学反应研究

研究了Na_2S_2O_3与过氧化合物(H_2O_2和Na_2S_2O_8)的反应在batch和CSTR中的动力学情况,发现无催化剂时在CSTR中Na_2S_2O_3被H_2O_2和Na_2S_2O_8氧化有稳态振荡出现,在Na_2S_2O_3-H_2O_2-H_2SO_4反应体系中振荡范围外高低流速体系稳定定态(Pt电位和pH)皆处在振荡反应同一极值状态边,Cu~(2+)催化反应中有可分离的催化振荡过程和无催化振荡过程.在实验的基础上提出3个阶段反应机制:氢离子正反馈反应、负反馈反应(非催化负反馈和催化负反馈)及过渡反应,可合理解释硫代硫酸钠被过氧化合物氧化过程中出现的非线性化学现象.     

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.     

pH探针在亚氯酸盐-硫代硫酸钠非线性反应体系研究 中的应用

当pH探针应用于ClO2^--S2O3^2-非线性反应体系动力学研究时,发现了封闭体系的pH准振荡和CSTR中的pH稳态振荡现象,在CSTR中振荡的pH与铂电位同相位,且与闭系中小峰性质相同,反应机理包括氯氧化合物自身反应,氯氧化合物-硫化合物反应,硫-硫反应。以硫价态变化驱使的动力学模型模拟出闭系准振荡和CSTR中pH稳态振荡。该模型也为解释反应-扩散体系中的pH前沿波提供模型机理。     

芹菜素电化学探针与核酸作用机理的研究

通过电化学法研究了fsDNA影响下芹菜素(API)在金电极上的电极行为,优化确定了fsDNA的检测条件。结果表明,在4.0×10-7~7.0×10-6g/mL浓度范围内峰电流的增强与加入的fsDNA的浓度呈线性关系,线性方程为ΔIp/(μA)=3.20CfsDNA(10-5g/mL)+1.06,检测限为5.8×10-8g/mL,对模拟样品的测定结果令人满意;研究还表明芹菜素发生了3e传递行为,并有质子参与,且该行为受到扩散控制。通过循环伏安、紫外-可见光谱等方法对API与fsDNA间的作用机制进行了初步探讨,结果表明两者之间存在着静电作用,结合常数K=1.8×104L/mol。     

亚氯酸盐-硫代硫酸盐非缓冲体系的动力学

研究了亚氯酸盐-硫代硫酸盐反应体系在非缓冲条件下的复杂动力学行为.结果发现,在开放体系中反应的pH值和Pt电位存在准周期振荡分叉和混合模式振荡分叉通向混沌的过程，且pH峰与Pt电位峰反相位.当与起始浓度比相对较小时，随着流速的逐渐升高，体系的pH值和Pt电位从简单的小振幅振荡(S)经过准周期振荡分叉到混沌，最后回到简单大振幅振荡(L)；而当与起始浓度比相对较高时，随着流速的降低，体系的pH值和Pt电位出现LS1、LS2、LS3…LSn的混合模式振荡,并在每对(LSn、LSn＋1)振荡区间发现了LSn、LSn＋1随机出现的非周期振荡行为.运用硫价态变化的一般动力学模型，模拟出了反应体系的混合模式振荡及非周期振荡.