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非平衡非线性现象广泛存在于自然界,近年来引起了普遍关注,因而得以深入研究。作为非平衡非线性现象之一,化学振荡的研究无论在理论还是实验上都取得了丰硕的成果。目前,化学振荡的研究已从单纯的振荡反应的设计和研究扩展到了分析应用领域。本文研究了重铬酸根对B-Z振荡体系的影响、以茚三酮为单一底物的化学振荡反应、结晶紫参与的液膜振荡体系以及油水两相体系中自发的界面运动。 第一部分 综述:化学振荡在分析化学中的应用及化学振荡新体系的发现 综述了化学振荡反应发展简史,对几类常见的化学振荡反应体系及其机理、化学振荡在分析化学中的应用和化学振荡新体系的发现等给予详细的评述,简要展望了化学振荡反应的发展前景。 第二部分 重铬酸根对B-Z振荡反应的影响及其分析应用 研究了Cr2O72-对B-Z化学振荡反应的影响,结果表明,Cr2O72-的加入明显改变该振荡反应的诱导期,且诱导期的改变值Δtin与所加入Cr2O72-的浓度有良好的线性关系,线性范围3.45×10-6-6.20×10-4mol·L-1,相关系数为0.9992,对Cr2O72-扰动B-Z振荡反应的机理进行了探讨。 第三部分 以茚三酮为单一底物的新化学振荡体系 研究了以茚三酮为单一底物的化学振荡反应。实验表明,无论在封闭或是开放体系中,规则电势振荡现象都能得到。和经典的B-Z振荡反应不同,这个新体系所用的底物茚三酮,其分子结构中不含活泼H,而甘,在反应过程中,烯醇式结构也不能形成,因而,在该振荡体系中,不存在溴代过程,溴离子的再生也不能用FKN机理说明。 第四部分 结晶紫参与的液膜振荡体系 以结晶紫为表面活性剂,研究了油水界面膜上的非线性行为,结果表明,在一定的浓度范围内,电势的规则振荡与化学混沌交替出现,提出了用老化时间变化解释液膜振荡频率衰减的观点。 第五部分 油水体系中自发的界面运动 研究了油水两相体系中自发的界面运动。发现了三种不同的界面运动形式:随机运动、波状运动和跷跷板状运动。在该体系中,油相为苦味酸和乙醇的硝基苯溶液;水相为十六烷基三甲基溴化铵的水溶液。界面自发运动的形式和体系的边界条件密切相关,比如:油水相中反应物(十六烷基三甲基溴化铵、苦味酸和乙醇)的浓度,反应容器内壁的材质、光滑度等密切相关。本文考察了反应物浓度对界面运动的影响,推测出可能的反应机理。