Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应作为经典的非线性化学振荡体系自其被发现以来已被进行了广泛的研究,研究的范围包括从非线性动力学行为特征到BZ反应机理,从BZ反应用于信息处理到模拟生物系统作为仿生器件等.对于BZ反应的信息处理的研究始于上个世纪九十年代,发现BZ反应作为非线性动力学控制的化学体系较之传统的信息处理系统具有很多的优势之处,但是也仍然面临很多的问题没有解决,例如还没有制备出一种切实有效的用于BZ反应进行信息处理的非均相反应介质,另外在BZ反应体系的实际应用方面还没有找到一个合适的切入点,仅仅停留在理论和初步实验模索以及计算机模拟阶段.为此我们提出了一些新的思路,将BZ反应化学体系作为能进行图像处理的硬件系统,并在新的硬件化的基础上,对可以发挥BZ反应进行图像处理优势的一些应用领域进行了实验摸索,开展了一系列工作.1.光敏催化剂三联吡啶钌催化的经典BZ反应作为化学振荡体系,因其非线性动力学的本质,可以展现出丰富非线性动力学行为,如化学振荡、化学混沌等.外部反应条件的改变会使BZ反应表现出不同的非线性动力学行为.通过即时电位法测定在不同温度条件下以及不同催化剂浓度的条件下的均相BZ反应溶液中的氧化还原电位变化,确定了实验的最佳BZ反应配比以及各种实验条件对BZ反应动力学行为的影响,为继后的工作奠定了基础.2.实验中认识到要利用非均相BZ反应体系进行图像处理,制备一种合适的BZ反应激发介质是关键.借助于一种制备多孔材料的方法——Sol-Gel法,制备了固定催化剂Ru(bpy)<,3>Cl<,2>的非均相BZ反应介质.并对在非常温和的条件下制备薄膜过程中的不利因素通过改变实验条件及工艺予以改进.3.重点对采用Sol-Gel法制备的Ru(bpy)<,3>Cl<,2>的多孔材料催化非均相BZ反应的图像处理能力进行了研究.通过投影图像的方法光激光BZ反应产生化学波图像,该成像过程是一个完整的图像演化过程.4.考虑到BZ反应氧化还原电位和化学波在表征BZ反应本质上的一致性,我们选定氧化还原电位这个更容易从量化角度研究的化学模拟量作为进一步研究对象.为此设计和研制了一套能采集BZ反应氧化还原电位分布的测量仪器,该仪器能以分时测量的方式高速测量64通道的BZ反应的电信号并同时将其转换为数字信号,传送到计算机中以便于对信号所包含的信息进一步分析利用.采集到的电信号在空间上对应着化学波图像的分布,包含有一定的化学波图像信息.5.非均相BZ反应体系是一种内涵丰富的具有十分广泛应用前景的新型的信息处理系统.在利用64路氧化还原电位测量仪采集BZ反应的氧化还原电位分布并进行信号数字化的技术基础上,以尝试性的实验工作和理论联系探讨了几种将非均相BZ反应付诸应用的实例.如可以用作图像传感器,充分发挥BZ反应具有的图像处理的能力,使得这种图像传感器能够实现图像反转,图像分割提取以及可以输出具有演化过程的一系列图像,因而是一种智能型的图像传感器.非均相的BZ反应体系还可以作为一种光学字符识别系统,这和用于图像传感器在实质上是一致的.最后大胆提出了将非均相的BZ反应体系用于模拟人类视网膜的设想,对两者的相似性进行了初步的探讨.