電極過程動(dòng)力學(xué)導(dǎo)論

內(nèi)容概要

　　電極過程動(dòng)力學(xué)主要研究電極與電解質(zhì)溶液接觸形成的界面的基本物理化學(xué)性質(zhì)，特別是通過電流時(shí)這一界面上發(fā)生的過程――電極過程。 本書由兩部分組成：第一部分(第一至六章)為基礎(chǔ)篇，主要闡述“電極/電解質(zhì)溶液”界面的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、電極過程的基本動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定方法、控制步驟及研究方法等;第二部分(第七至十章)為應(yīng)用篇，側(cè)重實(shí)際電極過程和電極體系的介紹與分析，包括在化學(xué)電源、工業(yè)電解、金屬表面處理及防護(hù)等應(yīng)用領(lǐng)域中的一些重要電極過程和電極體系。

書籍目錄

第三版前言
第二版前言
第一版前言
第一章 緒論
1·1電極過程動(dòng)力學(xué)的發(fā)展
2·2電池反應(yīng)與電極過程
1·3電極過程的主要特征及其研究方法
1·4附錄:連續(xù)反應(yīng)中控制步驟的分析
參考文獻(xiàn)
第二章 “電極/溶液”界面的基本性質(zhì)
2·1研究“電極/溶液”界面性質(zhì)的意義
2·2相間電勢(shì)和電極電勢(shì)
2·3采用理想極化電極研究“電極/溶液”界面結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法及主要結(jié)論
2·4“電極/溶液”界面模型的發(fā)展
2·5固體金屬“電極/溶液”界面
2·6零電荷電勢(shì)
2·7有機(jī)分子在“電極/溶液”界面上的吸附
參考文獻(xiàn)
第三章 “電極/溶液”界面附近液相中的傳質(zhì)過程
3·1研究液相中傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)的意義
3·2有關(guān)液相傳質(zhì)過程的若干基本概念
3·3理想情況下的穩(wěn)態(tài)過程
3·4實(shí)際情況下的穩(wěn)態(tài)對(duì)流擴(kuò)散過程和旋轉(zhuǎn)圓盤電極
3·5當(dāng)電極反應(yīng)速度由液相傳質(zhì)步驟控制時(shí)穩(wěn)態(tài)極化曲線的形式
3·6擴(kuò)散層中電場(chǎng)對(duì)穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)速度和電流的影響
3·7靜止液體中平面電極上的非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程
3·8線性電勢(shì)掃描方法
3·9球狀電極表面上的非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程
3·10滴汞電極和極譜方法
3·11微盤電極
3·12附錄:本章中若干公式的推導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
第四章 電化學(xué)步驟的動(dòng)力學(xué)
4·1電極電勢(shì)對(duì)電化學(xué)步驟反應(yīng)速度的影響
4·2平衡電勢(shì)與電極電勢(shì)的“電化學(xué)極化”
4·3濃度極化對(duì)電化學(xué)步驟反應(yīng)速度和極化曲線的影響
4·4測(cè)量電化學(xué)步驟動(dòng)力學(xué)參數(shù)的暫態(tài)方法
4·5相間電勢(shì)分布對(duì)電化學(xué)步驟反應(yīng)速度的影響——“ψ1效應(yīng)”
4·6電子交換步驟的反應(yīng)機(jī)理
參考文獻(xiàn)
第五章 復(fù)雜電極反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理研究
5·1多電子步驟與控制步驟的“計(jì)算數(shù)”
5·2均相表面轉(zhuǎn)化步驟(一):前置轉(zhuǎn)化步驟
5·3均相表面轉(zhuǎn)化步驟(二):平行和隨后轉(zhuǎn)化步驟
5·4涉及表面吸附態(tài)的表面轉(zhuǎn)化步驟
5·5電極反應(yīng)機(jī)理及其研究方法
5·6利用電化學(xué)反應(yīng)級(jí)數(shù)法確定電極反應(yīng)歷程
5·7中間價(jià)態(tài)粒子的電化學(xué)檢測(cè)
參考文獻(xiàn)
第六章 交流阻抗方法
6·1電解池的等效阻抗
6·2交變電流信號(hào)所引起的表面濃度波動(dòng)和電極反應(yīng)完全可逆時(shí)的電解阻抗
6·3電化學(xué)步驟和表面轉(zhuǎn)化步驟對(duì)電解阻抗的影響
6·4表示電極交流阻抗的“復(fù)數(shù)平面圖”
6·5測(cè)量電化學(xué)體系阻抗的時(shí)域方法與頻域方法
6·6有關(guān)電化學(xué)阻抗譜數(shù)據(jù)處理若干問題的討論
6·7利用非線性響應(yīng)測(cè)量電化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)
參考文獻(xiàn)
第七章 若干重要電極過程的反應(yīng)機(jī)理與電化學(xué)催化
7·1氫析出反應(yīng)
7·2氧還原反應(yīng)
7·3甲醇的電化學(xué)氧化
7·4氯的陽極析出反應(yīng)
參考文獻(xiàn)
第八章 金屬電極過程
8·1研究金屬電極過程時(shí)所遇到的特殊問題
8·2有關(guān)金屬離子還原過程的若干基本實(shí)驗(yàn)事實(shí)
8·3簡(jiǎn)單金屬離子的還原過程與陰離子的影響
8·4金屬絡(luò)離子的還原
8·5有機(jī)表面活性物質(zhì)對(duì)金屬還原過程的影響
8·6電結(jié)晶過程的動(dòng)力學(xué)
8·7有關(guān)電極表面上金屬沉積速度分布的若干問題
8·8金屬的欠電勢(shì)沉積
8·9金屬的陽極溶解與鈍化現(xiàn)象
8·10不通過外電流時(shí)金屬的溶解過程(“自溶解”過程)
8·11通過外電流對(duì)金屬自溶解速度的影響
8·12金屬自溶解速度的電化學(xué)測(cè)定
參考文獻(xiàn)
第九章 多孔電極
9·1多孔電極簡(jiǎn)介
9·2多孔體的基本結(jié)構(gòu)和傳輸參數(shù)
9·3全浸沒多孔電極
9·4氣體擴(kuò)散電極
9·5“多孔電極/固態(tài)聚合物電解質(zhì)膜”界面上的反應(yīng)機(jī)理
9·6粉末微電極
參考文獻(xiàn)
第十章 固態(tài)化合物電極活性材料的電化學(xué)
10·1固態(tài)化合物中的電子和離子導(dǎo)電現(xiàn)象
10·2“固態(tài)化合物電極/溶液”界面
10·3固態(tài)化合物參加的電化學(xué)過程
10·4嵌入型電極反應(yīng)
10·5電化學(xué)活性聚合物
10·6固體電極的光電化學(xué)
參考文獻(xiàn)
主題索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   如果溶液中不含能在電極上氧化或還原的組分，則在各種固體電極上大多亦司在一定電勢(shì)范圍內(nèi)（通常是在金屬的氧化電勢(shì)與溶劑的還原電勢(shì)之間）基本實(shí)現(xiàn)理想極化電極條件，在氫超電勢(shì)較高的金屬（Pb，Cd，Zn等）表面上，有可能將電極極化到更負(fù)的電勢(shì)而仍基本保持理想極化性質(zhì)；在一些“較不活潑”的金屬（Pt，Au，Ag等）表面上，則有可能將電極極化至較正的電勢(shì)，然而，大多數(shù)貴金屬電極表面在達(dá)到氧化電勢(shì)之前就開始了表面的“預(yù)氧化”（生成吸附態(tài)含氧粒子或表面氧化物），在鉑族金屬表面上還能發(fā)生原子氫的欠電勢(shì)沉積（UPD），這些現(xiàn)象嚴(yán)重地限制了能實(shí)現(xiàn)“理想極化條件”的電勢(shì)范圍，例如，在鉑電極表面上能滿足理想極化條件的電勢(shì)區(qū)間的寬度只有300mV左右，在一些本身較活潑（金屬氧化電勢(shì)較負(fù)）而氫超電勢(shì)不高的金屬（如Fe，Ni等）表面上，或是雖氫超電勢(shì)不低但本身的氧化電勢(shì)很負(fù)的金屬（如Zn）表面上，也很難找到能基本滿足理想極化條件的電勢(shì)區(qū)間， 如何使金屬電極表面具有重現(xiàn)性良好的平滑性質(zhì)，也是研究固體金屬電極時(shí)必須解決的重要技術(shù)問題，對(duì)熔點(diǎn)較低的金屬，如Pb，Cd，Zn等，可用毛細(xì)管區(qū)域熔煉法得到單晶絲，然后剝離出大致與長(zhǎng)軸方向垂直的解理面作為工作電極，對(duì)于一些熔點(diǎn)較高的金屬，則往往先制備小球狀單晶，再用x射線確定晶面方向后切割出所需要的晶面（精度可達(dá)1n，用激光束定向還可將精度提高十倍），這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以制備任選的晶面，對(duì)于某些金屬（Ag，Cd，等）還可用電解法制備確定的晶面，對(duì)這方面有興趣的讀者可進(jìn)一步閱讀一般參考文獻(xiàn)[7]。 在文獻(xiàn)[13]中系統(tǒng)收集了Ag，Au，Cu，Zn，Pb，Sn，Bi等電極上獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除特別注明外，在本節(jié)中所引用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均可在文獻(xiàn)[13]中找到出處。 熔點(diǎn)較低的sp區(qū)金屬具有較低的晶格能，因而在這些金屬電極表面上的金屬原子有較大的流動(dòng)性，這些表面往往具有自趨平滑的性能，而使各種晶面的影響不顯著，在Pb，Cd，Bi，Tl，Zn等電極上獲得的Cd曲線與在Hg電極上獲得的很相似，圖2.37就是典型的例子，在文獻(xiàn)[14]中比較了用“載波掃描法”在Hg，Pb和Cd電極上獲得的結(jié)果。

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《普通高等教育"九五"國(guó)家教委重點(diǎn)教材:電極過程動(dòng)力學(xué)導(dǎo)論(第3版)》的主要目的在于向初學(xué)者介紹這一學(xué)科的基本理論，并結(jié)合若干實(shí)際電極過程來說明這些理論的應(yīng)用，全書主要分為兩大部分：第一至七章介紹組成電極過程的各類分部步驟及其研究方法；第八至十一章則介紹研究電極反應(yīng)歷程的基本方法及若干應(yīng)用。

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