bz化学振荡体系在氨基酸和药物检测中应用word格式论文.docxVIP

独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：I第一部分绪论非平衡非线性问题是自然科学领域中普遍性的问题。长期以来，化学界存在一种相当普遍的观点:在恒定且空间均匀的外界条件下，一个化学反应系统在经历了足够长的时间后，总是要达到唯一的不随时间和空间变化的极限状态，但这不是唯一的化学反应现象，当体系的某些状态参数处在特定范围内时，体系中某一组分或若干组分的浓度可能随时间发生周期性的变化[1]，这类新的化学反应现象被称为化学振荡反应或化学钟。化学振荡现象是指在真实的化学体系中存在一种远离平衡态、处于非线性区的无序均匀的周期性振荡现象。近年来，这类典型的非平衡非线性现象由于其类似于生命活动的周期性而受到了广泛的关注。1.化学振荡反应简介普通的化学反应以研究平衡态线性化学作为宗旨，如电离平衡、沉淀平衡和配合平衡等，F.W.Ostwald因创立化学平衡理论而获得1919年诺贝尔化学奖。该理论认为，参加反应的亿万分子是以混沌无序的形式随机地相互碰撞，进行无规则的热运动，直至反应物全部耗尽，反应后各产物分子也是无序均匀混杂，达到一种极限状态。而这种极限状态的不随时空变化的特性是由熵增加原理决定的。然而，化学的基本规律是非平衡非线性的[2]。化学振荡反应是一种自组织现象，在众多科学家的共同努力，对于化学振荡反应应该具备的条件逐步明确起来[3]，大致可以归纳如下：1. 开放体系封闭体系虽然可以发生化学振荡反应，但该振荡为阻尼振荡，随着时间的推移和物质的消耗，体系最终要进入平衡态。为了获得持续的恒定周期和振幅的振荡反应，环境必须以一定的速度向体系供应某些物质和能量，即该化学反应体系必须是开放的。2. 远离平衡态化学振荡反应是一种时空有序的自组织现象，根据Prigog- ine等人的学说，只有在远离平衡时才可能出现时空有序的自组织现象；在近平衡态，由于最小熵产生定理的约束，体系不可能产生振荡反应。3.有反馈存在若化学反应体系中只有单分子或双分子的反应步骤，而且该体系的反应序列中仅有两个可变的中间产物，这样的体系是不可能产生振荡反应的。为了产生振荡反应，在整个反应序列中，至少有一步的产物对它本身或前面某步反应物的生成速度产生加速或抑制的影响。也就是说，在反应序列中应有一封闭的反馈环存在。4.双稳态一个振荡反应体系往往具有双稳态或多重定态。也就是说，在称之为约束的一组相同的外部条件下，该体系能够在两种不同的稳态中存在或具有多重定态。2.常见的化学振荡体系及其机理近50年来，人们发现了许多化学振荡体系并对其机理作了深入的研究，包括Belousov-Zhabotinskii(B-Z)振荡反应、Bray-Liebhafsky(B-L)振荡反应、Briggs-Rauscher(B-R)振荡反应、Cu(II)振荡体系、过氧化物酶-氧化酶生化振荡器(P-O振荡体系)及液膜振荡体系[4]。2.1 Belousov-Zhabotinskii(B-Z)化学振荡体系B-Z反应是目前最引人注目的实验研究和理论分析对象，因为这个反应体系比起生物振荡体系更简单，却可以呈现出丰富多彩的和生命自组织现象很类似的时空有序现象（如化学振荡、空间结构、化学波等[5]。但我们平常所说的B-Z振荡反应，并不单指某一个确定的振荡体系，而是指以溴酸盐在酸性介质中氧化有机酸、酮或酯的一类化学振荡反应。对于B-Z反应体系，其关键是催化剂和有机底物。文献表明，对Mn+1+e→Mn+电极电位在1.51-1.00V之间的金属离子或者金属络合离子均可作为该体系的催化剂，其中利用金属络合离子作为化学振荡反应的催化剂是近年来研究的热点，越来越多的金属及配体被发现并被应用于实验中，例如：Ru(II)、Os(II、Cr(II)与biyt的配合物，Co(II)与phen及biyt的配合物，Cu(II)、Co(II)、Ni(II)与苯胺的配合物，Mn(II) 与丙二酸及乙酰丙酮的配合物，Cu(II)、Ni(II)与四偶氮大环配合物等(phen为邻菲罗林，biyt为2，2’一联吡啶)[6~8]。B-Z化学振荡是一类机理非常复杂的化学过程，Field、Koros、Noyes三位科学