金属胶束催化体系中经Turing分支形成的空间有序结构与催化活性

基于金属胶束催化反应的三元复合物动力学模型,分析了金属胶束作为一类特殊的超分子体系,其参与催化反应的特殊动力学行为与体系中可能出现的自组织结构的关系.研究结果表明,在一定的边界条件下,即使基元反应是线性化学反应步骤,由于扩散步骤与化学反应的耦合,以及非理想性的组分热力学行为,也将不可避免地出现经Turing分支形成的浓度场空间自组织.计算结果表明,这种宏观有序结构的形成将使金属胶束催化体系中呈现出以存在反应活性极高的位点为特征的反应活性的空间有序分布;从自组织理论的角度对这类胶束体系催化活性的时空有序特征给予一定程度的阐释.