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铂族金属氧化过程中的簇发振荡及其诱发机理

李向红 毕勤胜

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铂族金属氧化过程中的簇发振荡及其诱发机理

李向红, 毕勤胜

Bursting oscillations and the bifurcation mechanism in oxidation on platinum group metals

Li Xiang-Hong, Bi Qin-Sheng
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  • 铂族金属表面氧化过程是典型的多相催化反应之一, 具有广泛的应用背景及丰富的振荡行为, 因此深入研究铂族金属的氧化中的物理及化学过程具有重要的理论意义及工程应用前景. 通过对铂族金属CO的氧化过程中实测数据的回归分析, 建立了不同尺度耦合解析动力学理论模型. 通过对平衡态的稳定性分析, 指出在一定条件下稳态解会由鞍-结同宿轨道分岔导致周期振荡. 当快子系统产生Hopf分岔时, 该周期振荡会进一步演化为两尺度耦合的周期簇发振荡, 即Nk振荡, 并由加周期分岔使得系统处于激发态的时间显著增加.在此基础上, 利用分岔理论进一步分析了周期簇发及加周期分岔的产生机理, 揭示了周期簇发中沉寂态和激发态相互转化时的不同分岔模式.
    Applying the regression analysis to the measured data in CO oxidation on platinum group metals, a analytical theory model with different time scales is established in this paper. The stabilities of equilibria are discussed in detail, and different types of the solutions may bifurcate from the equilibria with the change of the parameters. With a certain parameter, the system can exhibit periodic oscillations via the saddle-node homoclinic orbit bifurcation, which can evolve into periodic bursting, owing to Hopf bifurcation of the fast subsystem. The bifurcation connecting the quiescent state and the repetitive spikes is presented to account for the occurrence of the Nk oscillations. Furthermore, the mechanism of sequence of the period-adding bifurcations is explored to reveal why the length of the sequences become longer with the variation of the parameters.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10872080,20976075,10972091)和江苏省高校自然科学基金 (批准号: 11KJB130001)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10872080,20976075,10972091), and Natural Science Foundation for Colleges and Universities of JiangSu Provine (Grant No. 11KJB130001).
    [1]

    Slinko M M, Jeager N I, 1994 Stud. Surf. Sci. catal. 86 415

    [2]

    Kummer J T 1986 J. Phys. Chem. 90 4747

    [3]

    Armor J N 1999 Appl. Catal. A 176 159

    [4]

    Rostrup-Neilsen J R 1984 Sci. Techol. 5 1

    [5]

    Chumakov G A, Slinko M M, Belyaev V D, Slinko M G 1977 Dokl. Akad. Nauk. USSR 234 399

    [6]

    Turner J E, Sales B C, Maple M B 1981 Surf. Sci. 103 54

    [7]

    Turner J E, Sales B C, Maple M B 1981 Surf. Sci. 109 591

    [8]

    Sales B C, Turner J E, Maple M B 1982 Surf. Sci. 114 381

    [9]

    Ertl G, Norton P R, Rustig J 1982 Phys. Rev. Lett. 49 171

    [10]

    Jaeger N I, Moller K, Plath P 1986 J. Chem. Soc. Faraday Tran Pt II 82 3315

    [11]

    Latkin E I, Elokhin V I, Gorodetskii V V 2001 J. Mol. Catal. Chem. A 166 23

    [12]

    Santra A K, Googman D W 2002 Electrochimica Acta. 47 3595

    [13]

    Lashina E A, Chumakova N A, Chumakov G A, Boronin A I 2009 Chem. Eng. J. 154 82

    [14]

    Surana A, Haller G 2008 Phys. D 237 1507

    [15]

    Conforto F, Groppi M, Jannelli A 2008 Appl Math Comput 206 892

    [16]

    Bi Q S 2010 Sci. China Tech. Sci. 53 748

    [17]

    Geest T, Sterinmetz C G, Larter R, Olsen L F 1992 J. Phys. Chem. 96 5678

    [18]

    Neugebauer J, Zywietz T, Scheffler M 2003 Phys. Rev. Lett. 90 056101

    [19]

    Duan L X, Lu Q S 2006 Chaos, Solitons & Fractal 30 1172

    [20]

    Gyorgyi L, Field R J 1992 Nature 355 808

    [21]

    Chen Z Y, Zhang X F, Bi Q S 2010 Acta. Phys. Sin. 59 2326 (in Chinese) [陈章耀, 张晓芳, 毕勤胜 2010 59 2326]

    [22]

    Lu Q S, Yang Z Q, Duan L X, Gu H G, Ren W 2009 Chaos, Solitons & Fractal 40 577

    [23]

    Han X J, Jiang B, Bi Q S 2009 Physics Letters A 373 3643

    [24]

    Ivanova E A, Chumakova N A, Chumakov G A , Boronin A I 2005 Chem. Eng. J. 107 191

    [25]

    Zhang X F, Chen Z Y, Bi Q S 2010 Acta. Phys. Sin. 59 3802 (in Chinese) [张晓芳, 陈章耀, 毕勤胜 2010 59 3802]

  • [1]

    Slinko M M, Jeager N I, 1994 Stud. Surf. Sci. catal. 86 415

    [2]

    Kummer J T 1986 J. Phys. Chem. 90 4747

    [3]

    Armor J N 1999 Appl. Catal. A 176 159

    [4]

    Rostrup-Neilsen J R 1984 Sci. Techol. 5 1

    [5]

    Chumakov G A, Slinko M M, Belyaev V D, Slinko M G 1977 Dokl. Akad. Nauk. USSR 234 399

    [6]

    Turner J E, Sales B C, Maple M B 1981 Surf. Sci. 103 54

    [7]

    Turner J E, Sales B C, Maple M B 1981 Surf. Sci. 109 591

    [8]

    Sales B C, Turner J E, Maple M B 1982 Surf. Sci. 114 381

    [9]

    Ertl G, Norton P R, Rustig J 1982 Phys. Rev. Lett. 49 171

    [10]

    Jaeger N I, Moller K, Plath P 1986 J. Chem. Soc. Faraday Tran Pt II 82 3315

    [11]

    Latkin E I, Elokhin V I, Gorodetskii V V 2001 J. Mol. Catal. Chem. A 166 23

    [12]

    Santra A K, Googman D W 2002 Electrochimica Acta. 47 3595

    [13]

    Lashina E A, Chumakova N A, Chumakov G A, Boronin A I 2009 Chem. Eng. J. 154 82

    [14]

    Surana A, Haller G 2008 Phys. D 237 1507

    [15]

    Conforto F, Groppi M, Jannelli A 2008 Appl Math Comput 206 892

    [16]

    Bi Q S 2010 Sci. China Tech. Sci. 53 748

    [17]

    Geest T, Sterinmetz C G, Larter R, Olsen L F 1992 J. Phys. Chem. 96 5678

    [18]

    Neugebauer J, Zywietz T, Scheffler M 2003 Phys. Rev. Lett. 90 056101

    [19]

    Duan L X, Lu Q S 2006 Chaos, Solitons & Fractal 30 1172

    [20]

    Gyorgyi L, Field R J 1992 Nature 355 808

    [21]

    Chen Z Y, Zhang X F, Bi Q S 2010 Acta. Phys. Sin. 59 2326 (in Chinese) [陈章耀, 张晓芳, 毕勤胜 2010 59 2326]

    [22]

    Lu Q S, Yang Z Q, Duan L X, Gu H G, Ren W 2009 Chaos, Solitons & Fractal 40 577

    [23]

    Han X J, Jiang B, Bi Q S 2009 Physics Letters A 373 3643

    [24]

    Ivanova E A, Chumakova N A, Chumakov G A , Boronin A I 2005 Chem. Eng. J. 107 191

    [25]

    Zhang X F, Chen Z Y, Bi Q S 2010 Acta. Phys. Sin. 59 3802 (in Chinese) [张晓芳, 陈章耀, 毕勤胜 2010 59 3802]

  • [1] 赵雅琪, 刘谋天, 赵勇, 段利霞. 耦合前包钦格复合体神经元中复杂混合簇放电的动力学.  , 2021, 70(12): 120501. doi: 10.7498/aps.70.20210093
    [2] 姜伊澜, 陆博, 张万芹, 古华光. 快自突触反馈诱发混合簇放电的反常变化及分岔机制.  , 2021, 70(17): 170501. doi: 10.7498/aps.70.20210208
    [3] 华洪涛, 陆博, 古华光. 兴奋性自突触引起神经簇放电频率降低或增加的非线性机制.  , 2020, 69(9): 090502. doi: 10.7498/aps.69.20191709
    [4] 杨永霞, 李玉叶, 古华光. Pre-Bötzinger复合体的从簇到峰放电的同步转迁及分岔机制.  , 2020, 69(4): 040501. doi: 10.7498/aps.69.20191509
    [5] 曹奔, 关利南, 古华光. 兴奋性作用诱发神经簇放电个数不增反降的分岔机制.  , 2018, 67(24): 240502. doi: 10.7498/aps.67.20181675
    [6] 张晓芳, 韩清振, 陈小可, 毕勤胜. 慢变控制下Chen系统的复杂行为及其机理.  , 2014, 63(18): 180503. doi: 10.7498/aps.63.180503
    [7] 刘洪臣, 王云, 苏振霞. 单相三电平H桥逆变器分岔现象的研究.  , 2013, 62(24): 240506. doi: 10.7498/aps.62.240506
    [8] 黄晨, 陈龙, 毕勤胜, 江浩斌. 机动车协商模型与分岔特性研究.  , 2013, 62(21): 210507. doi: 10.7498/aps.62.210507
    [9] 王付霞, 谢勇. "Hopf/homoclinic"簇放电和"SubHopf/homoclinic"簇放电之间的同步.  , 2013, 62(2): 020509. doi: 10.7498/aps.62.020509
    [10] 张晓芳, 陈小可, 毕勤胜. 多分界面下四维蔡氏电路的张弛簇发及其机制研究.  , 2013, 62(1): 010502. doi: 10.7498/aps.62.010502
    [11] 李群宏, 闫玉龙, 杨丹. 耦合电路系统的分岔研究.  , 2012, 61(20): 200505. doi: 10.7498/aps.61.200505
    [12] 冯朝文, 蔡理, 杨晓阔, 康强, 彭卫东, 柏鹏. 单电子晶体管与金属氧化物半导体混合电路构造的一维离散混沌系统研究.  , 2012, 61(8): 080503. doi: 10.7498/aps.61.080503
    [13] 季颖, 毕勤胜. 高维广义蔡氏电路中的快慢动力学行为及其分岔分析.  , 2012, 61(1): 010202. doi: 10.7498/aps.61.010202
    [14] 冯朝文, 蔡理, 康强, 彭卫东, 柏鹏, 王甲富. 基于单电子晶体管 - 金属氧化物场效应晶体管电路的离散混沌系统实现.  , 2011, 60(11): 110502. doi: 10.7498/aps.60.110502
    [15] 陈章耀, 毕勤胜. Jerk系统耦合的分岔和混沌行为.  , 2010, 59(11): 7669-7678. doi: 10.7498/aps.59.7669
    [16] 陈章耀, 张晓芳, 毕勤胜. 广义Chua电路簇发现象及其分岔机理.  , 2010, 59(4): 2326-2333. doi: 10.7498/aps.59.2326
    [17] 包伯成, 康祝圣, 许建平, 胡文. 含指数项广义平方映射的分岔和吸引子.  , 2009, 58(3): 1420-1431. doi: 10.7498/aps.58.1420
    [18] 罗宇峰, 钟 澄, 张 莉, 严学俭, 李 劲, 蒋益明. 方块电阻法原位表征Cu薄膜氧化反应动力学规律.  , 2007, 56(11): 6722-6726. doi: 10.7498/aps.56.6722
    [19] 张 维, 周淑华, 任 勇, 山秀明. Turbo译码算法的分岔与控制.  , 2006, 55(2): 622-627. doi: 10.7498/aps.55.622
    [20] 宋晓红, 林圣路. 外电场中Li原子回归谱的分岔效应.  , 2003, 52(7): 1611-1616. doi: 10.7498/aps.52.1611
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-07
  • 修回日期:  2011-05-24
  • 刊出日期:  2012-01-05

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