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半个世纪以来,由于化学振荡体系丰富的非线性行为,受到越来越多的化学工作者的关注。随着研究的深入,人们发现在非催化的化学振荡体系中也存在类似于B-Z振荡体系中多重态的特征。目前,化学振荡反应的应用研究主要集中在两个方面,其一由于其设备简单,易操作,较低检测限,被广泛应用于氨基酸和药物的分析检测;其二由于它的自组织性与可逆性,它被应用于新型智能高分子材料的制备。本论文主要对以苯酚为底物的非催化化学振荡体系的非线性特征进行了研究,利用B-Z化学振荡体系对中药材中姜黄素进行了检测,并对基于B-Z化学振荡反应制备智能高分子材料做了初步地探索。 第一章绪论 简单综述了化学振荡反应的发展历史及其分类,介绍了常见的化学振荡体系,阐述了利用化学振荡体系进行分析测定的原理及近年来基于化学振荡反应制备智能高分子材料的进展、原理,并对化学振荡反应的应用前景进行了展望。 第二章利用B-Z化学振荡体系检测中草药中的姜黄素 建立了一种在规则振荡的KBrO3-CH2(COOH)2-Ce(SO4)2-H2SO4化学振荡体系中加入不同浓度的姜黄素,根据体系振幅的变化量与姜黄素浓度之间的关系对姜黄素定量测定的新方法,当姜黄素的浓度在2.04×10-4mol·L-1~2.00×10-6mol·L-1范围内时,其对数与体系振幅的变化值ΔE存在良好的线性关系,检测限达7.80×10-7mol·L-1。并对姜黄提取液中姜黄素的含量进行了测定,其结果与紫外-可见分光光度法一致。另外,本文对姜黄素扰动体系的机理进行了简单讨论。 第三章Phenol-KBrO3-H2SO4非催化振荡体系的非线性特征 考察了以苯酚为有机底物的非催化化学振荡体系的行为特征,结果表明,Phenol-KBrO3-H2SO4体系呈现出的非线性特征对反应物的初始浓度和搅拌非常敏感。改变反应物的初始浓度,体系会呈现出单区振荡、双区振荡和三区振荡。对体系出现不同振荡行为的机理研究表明,在搅拌的条件下有机底物苯酚被一定浓度的酸性溴酸钾溶液先被氧化成对苯二酚,对苯二酚作为第三区的有机底物继续被氧化成其他产物并且这种产物可以作为第二区振荡反应的有机底物。 第四章基于B-Z振荡反应制备智能高分子材料及其展望 初步讨论了基于B-Z振荡反应制备自振荡凝胶的原理及一般方法,并通过研究聚丙烯酸-Fe(Ⅲ/Ⅱ)凝胶在B-Z振荡反应体系(无催化剂)中的实验结果,发现B-Z振荡反应的催化剂,即自振荡凝胶的“金属单元”与高分子链间作用力较弱时,凝胶不能实现可逆、自主地溶胀-消溶胀转变。同时制备了自振荡凝胶的单体乙烯基二茂铁,并对这种智能材料进行了展望。