化学振荡研究领域的数学方法与程序软件

本文总结了已应用于化学振荡研究领域的数学方法和程序软件.其中在数学方法部分主要介绍了两种常用于求解化学振荡反应数学模型的吉尔(Gear)法和龙格-库塔(Runge-Kutta)法及其优缺点,并简要描述了3种研究化学振荡反应机理模型的数学分析方法--稳定性分析、灵敏度分析和主成分分析.同时结合作者的实践,给出了用两种功能强大的符号型数学运算软件--Mathematica和Maple来求解振荡反应数学模型的方法.文章还简要介绍了用来模拟化学振荡机理的遗传算法和蒙特卡罗(Monte Carlo)算法以及MECHEM和Chemical Kinetic Simulator(CKS)软件.     

氢同位素吸附容量与吸附剂比表面积的关系

采用容积法测量了77 K下氢气与氘气在不同微孔与介孔分子筛吸附剂上的吸附容量与比表面积. 结果表明, 同类吸附剂上氢同位素的吸附容量与其比表面积之间存在较好的线性关系, 这有力地证明了超临界温度下氢同位素吸附遵循单分子层吸附机理. 在相同的温度、压力和比表面积条件下, 氢同位素气体在微孔分子筛上的吸附容量比介孔分子筛上的大, 这是由于在吸附剂微孔内吸附势场叠加所致, 并通过构建的吸附势模型, 较好地解释了该实验结果.     

乳液引起的Daniell电池中的电化学振荡

由油酸的煤油溶液与NaOH和CTAB两水溶液混合制成O/W型乳液.实验发现,此乳液的加入可使丹尼尔电池产生电池反应与电极反应的明显振荡现象.自发过程结束后,通以2 V, 50 Hz或100 Hz交流电4 h,则此电池反应可形成可逆振荡.由表面活性剂对电极表面的吸附和乳液结构变化解释了振荡机理.乳液混合能参与了此电化学反应.     

BR振荡反应的新型机理模型

简单总结了已有BR(Briggs-Rauscher)振荡体系的机理模型的特点和不足之处,并构造了一个能模拟HIO2、I2、I－和O2 四个组分的9步反应机理的简化模型.该模型能在较大的初始输入组分浓度范围内出现周期性的振荡行为,可用于解释BR体系中的一些特定的实验现象,并且能够呈现极限环和双稳态.     

气相色谱法分析氢同位素气体

针对氢同位素气体H2、HD与D2之间难以定量分析,本研究对常规气相色谱仪做了改进,使用固定相为改性氧化铝的双填充柱在液氮温度(77.4K)下分析H2、HD与D2的定量组成。考察了桥流、检测温度、载气流量、进样量与不同载气因素对H2、HD与D2保留时间、峰形与信号灵敏度的影响。实验结果表明在桥流180mA、检测温度120℃、氦载气流量110cm3/min与进样量0.1mL的检测条件下,该分析系统可以使H2、HD与D2的保留时间分别缩短至66s、79s与94s,并得到较好的峰形与定量结果。