两种长链吡啶类金属配合物催化PNPP和PNPA水解的动力学研究

用分光光度法研究了一种长链取代吡啶类配体 (L)及其铜 (II)和锌 (II)的配合物在2 5℃及 pH 6 .5～ 8.5的条件下 ,在CTAB胶束缓冲溶液中催化PNPP和PNPA水解的反应 .结果表明 ,活化的配体羟基可以作为反应过程中有效的亲核物种 ,锌 (II)配合物比铜 (II)配合物能更有效地催化PNPP的水解 ,这种情况可以解释为锌 (II)配合物中活化的配体羟基具有更强的亲核进攻能力 .作者推导了包括配体、金属离子和底物在内的金属配合物催化PNPP水解的三元复合物动力学模型 ,提出了金属配合物催化PNPA水解的双分子催化动力学模型 ,并得到了相应的热力学及动力学参数 。

一类具有自动催化作用和饱和定律的双分子模型的图灵不稳定性和霍普夫分歧

通过分析线性化系统的特征值并利用分歧定理,研究了一类具有自动催化作用和饱和定律的双分子模型的图灵不稳定性和霍普夫分歧,并利用数值模拟的方法证明和解释了理论结果.

基于双分子反应模型的JP-10燃烧机理分析研究

为了进一步研究JP-10燃料在火箭发动机燃烧室中的燃烧机理,基于双分子反应模型,用逆流燃烧实验数据做支撑,对Arrhenius方程进行修正,并求取参数;在此基础上改进燃烧模型,对JP-10液料燃烧过程进行数值模拟,并与实验值进行比对。研究结果表明:对于JP-10燃料的燃烧机理,可以采用实验与数值计算相结合的方法对燃烧速率封闭模型进行升级,并通过已有实验数据验证了其对湍流燃烧模拟的可行性。

非平衡吸附条件下双分子反应性溶质运移规律研究

针对溶质非平衡吸附特征,建立了非平衡吸附条件下双分子反应性溶质一维运移模型,考虑了在对流、弥散、吸附(平衡和非平衡)、反应(氧化反应和自然需氧量反应)耦合作用下的溶质运移过程,选用COMSOL对模型进行数值求解。研究结果表明:①非平衡吸附条件下污染物去除的第一阶段为氧化反应主导的快速修复,第二阶段为非平衡吸附主导的慢速修复;②考虑非平衡吸附可以更加精准刻画污染物拖尾效应;③化学反应速率影响数k、平衡吸附比例影响数f以及非平衡吸附速率影响数a均对污染物的去除效率产生显著影响,且a的影响程度与平衡吸附占总吸附比例f相关,佩克莱数Pe影响较小;④在k,a,f较小且Pe较大的情况下,拖尾效应较为严重,必须考虑非平衡吸附。

基于图像法的多孔介质双分子反应溶质运移模拟

采用图像分析法确定溶质浓度,以硫酸铜和EDTA二钠作为双分子反应物,在多孔介质模型中开展了不同粒径(1.5~2.0,2.5~3.0,3.5~4.0 mm)和流量(1.0,1.5,2.0 mL/s)下反应性溶质运移实验,探讨了应用不完全混合的对流弥散模型(IM-ADRE)对双分子反应溶质运移的模拟和预测,并进行了参数敏感性分析。结果表明:图像分析法可准确获取多孔介质中显色反应性溶质的浓度,灰度值与浓度的决定系数R^(2)大于0.96;用IM-ADRE模型能够准确预测双分子反应性溶质硫酸铜和EDTA二钠在3种不同多孔介质中的运移过程,误差低于3.71%;实验条件的改变对IM-ADRE模型参数D、m和β_(0)的影响显著,说明模型参数依赖于环境条件,其变化规律需要根据实际环境条件进一步率定,便于IM-ADRE模型的进一步推广应用。

一类具有时滞和饱和定律的双分子模型的动力学分析

考虑具有时滞和饱和定律的双分子模型,通过分析模型相应的线性化方程的特征值,研究时滞对模型的正平衡点的稳定性的影响和Hopf分支的存在性,最后通过数值模拟验证理论结果的正确性.

分段非均质多孔介质中双分子反应性溶质运移实验与模拟研究

地下水中反应性溶质运移量化对地下水污染的防治具有重要作用,然而对于反应性溶质运移的研究,以往大多集中在均质多孔介质中,非均质多孔介质中反应性运移机理尚不明确.为了探究非均质多孔介质中的反应性溶质运移规律,本研究采用分段非均质多孔介质模型,以CuSO_(4)和Na_(2)EDTA^(2-)的双分子反应为例,开展了不同流量、不同相邻介质粒径比条件下的反应性溶质运移实验,采用考虑不完全混合的反应性对流弥散模型(IM-ADRE)对溶质运移进行数值模拟,并进行了参数分析.结果表明:双分子反应性溶质在分段非均质多孔介质中运移时,其扩散受到介质的阻滞导致迁移速度变慢,与均质介质相比,生成物在分段非均质多孔介质中的峰值浓度更高;IM-ADRE模型对双分子反应性溶质运移过程的生成物峰值浓度拟合度高,其实验值与模拟值的误差小于1.35%;随着相邻介质粒径之比R的增大,生成物“拖尾”现象更加显著;在不同的R值条件下,弥散系数D、参数β_(0)及m与流量呈线性关系;IM-ADRE模型的灵敏度分析表明,生成物峰值浓度对m的变化最敏感.