B-Z化学振荡反应在分析检测中的应用

论文摘要

近年来，非线性现象已经成为许多科学工作者研究的最热门问题之一，化学振荡行为作为一种典型的非线性现象越来越受到人们的关注并被深入研究，而化学振荡反应用于检测具有仪器简单、操作简便、较宽的线性检测范围和较低的检测限等优点。论文阐述了利用Ce（IV）催化的规则B-Z化学振荡反应在封闭体系中检测1-萘胺和Fe（phen）32+催化的B-Z体系的混沌状态下检测了一些金属离子，并讨论了可能的反应机理，最后还用非平衡定态（分岔）检测了Cu2+和1-萘胺，并且与规则振荡和混沌状态下的检测结果进行了比较。第一章：绪论简单介绍了经典B-Z化学振荡体系的反应机理及Oregonator数学模型，综述了化学振荡的各种行为在分析检测中的应用，展望了应用前景。第二章：利用B-Z化学振荡反应检测1-萘胺研究了1-萘胺对KBrO3-CH2（COOH）2-Ce（SO4）2-H2SO4化学振荡体系的扰动以及影响振荡体系的诸多因素。结果表明，1-萘胺浓度的对数与扰动后的振荡周期和振幅的差值T，A存在良好的线性关系，可作为定量分析的依据。其线性范围分别为7.08×10-57.08×10-6mol·L-1和7.08×10-51.0×10-6mol·L-1，最低检测限分别为8.25×10-8mol·L-1和5.64×10-9mol·L-1，相关系数为0.9922（n=11）和0.9955（n=12），最后讨论了其可能的反应机理。第三章：利用B-Z振荡体系的瞬时混沌检测痕量金属离子研究了一个在Fe（phen）32+催化下的B-Z化学振荡反应中高灵敏检测金属离子的方法，通过对反应条件的优化，发现金属离子浓度的负对数与加样后的最大Lyapunov指数和诱导期的乘积存在良好的线性关系，可作为定量分析的基础，最后分析了可能的反应机理。第四章：利用B-Z化学振荡的非平衡定态检测铜离子和1-萘胺研究了利用Fe（phen）32+催化的B-Z化学振荡体系的分岔形态检测铜离子和1-萘胺，这种方法是建立在分岔点附近的非平衡定态，在优化条件下对其进行检测。实验结果表明,铜离子和1-萘胺浓度的负对数与加样后振幅的改变存在一定的线性关系。并将检测结果与同体系下的规则振荡和混沌进行了比较,该方法具有快速、简便和检测限低等优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 化学振荡反应机理及Oregonator 模型
• 1.1.1 B-Z 化学振荡简介
• 1.1.2 B-Z 化学振荡反应发生的条件
• 1.1.3 B-Z 化学振荡反应体系的分类
• 1.1.4 FKN 机理及Oregonator 数学模型
• 1.2 B-Z 化学振荡反应在分析检测中的应用
• 1.2.1 规则振荡的应用
• 1.2.2 混沌的应用
• 1.2.3 分岔的应用
• 1.3 研究前景及展望
• 1.4 参考文献
• 第二章 利用B-Z 化学振荡反应检测1-萘胺
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 实验条件的优化
• 2.2.2 1-萘胺的检测
• 2.2.3 1-萘胺对B-Z 振荡体系扰动的可能机理
• 2.2.4 干扰实验
• 2.2.5 方法比较
• 2.2.6 实际样品分析
• 2.3 结论
• 2.4 参考文献
• 第三章 利用B-Z 振荡体系的瞬时混沌检测痕量金属离子
• 3.1 实验
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 最大Lyapunov 指数
• 3.2.2 实验条件的优化
• 3.2.3 金属离子的检测
• 3.2.4 可能的机理讨论
• 3.3 结论
• 3.4 参考文献
• 第四章 利用B-Z 化学振荡的非平衡定态检测铜离子和1-萘胺
• 4.1 实验
• 4.1.1 试剂
• 4.1.2 仪器
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.3 结论
• 4.4 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢