材料電化學

內(nèi)容概要

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，材料科學的發(fā)展與突破可促進時代的變遷?，F(xiàn)代電化學與材料科學相互交叉、滲透，形成了諸多前沿的研究熱點，也構(gòu)成新的學科增長點——材料電化學。    本書由兩大部分組成，第一部分重點介紹與材料科學緊密相關的電化學基本原理；第二部分詳細描述了若干重要的材料電化學研究方向和熱點。

書籍目錄

符號表前言1  電解質(zhì)  1.1  液體電解質(zhì)溶液  1.2  離子熔體    1.2.1  鹵堿熔體    1.2.2  玻璃狀熔鹽    1.2.3  離子液體  1.3  聚合物中離子電導    1.3.1  聚合物電解質(zhì)    1.3.2  溶膠聚合物電解質(zhì)    1.3.3  離子交換聚合物電解質(zhì)  1.4  固體中離子電導    1.4.1  晶體缺陷    1.4.2  本征位錯    1.4.3  非本征位錯    1.4.4  亞晶格位錯    1.4.5  缺陷的傳輸    1.4.6  離子導電玻璃    1.4.7  離子和電子混合電導2  結(jié)構(gòu)與成鍵  2.1  結(jié)構(gòu)因子  2.2  金屬的密堆積結(jié)構(gòu)  2.3  合金的密堆積結(jié)構(gòu)  2.4  固溶體形成的Hume-Rothery規(guī)律  2.5  體心立方結(jié)構(gòu)  2.6  Hume-Rothery相  2.7  離子結(jié)構(gòu)  2.8  分子多面體配位  2.9  固體的電子能帶模型    2.9.1  金屬中自由電子    2.9.2  固體中的軌道    2.9.3  態(tài)密度（DOS）  2.9.  電子填充；費米能級    2.9.5  晶體的軌道重疊集居：鍵的形成    2.9.6  多維擴展    2.9.7  d-區(qū)金屬能帶結(jié)構(gòu)    2.9.8  半導體：TiO2例子    2.9.9  Peierls畸變    2.9.10  電解質(zhì)的能帶  2.10  固體的凝聚    2.10.1  晶格焓    2.10.2  升華焓    2.10.3  金屬的鍵能    2.10.4  合金的鍵能3  電極電位  3.1  純金屬    3.1.1  金屬和電解質(zhì)間的平衡    3.1.2  標準電極電位    3.1.3  金屬絡合物的標準電極電位  3.2  合金    3.2.1  偏摩爾吉布斯自由能    3.2.2  偏摩爾函數(shù)的電化學測量    3.2.3   AgxAuy——固溶體的一個實例    3.2.4  組分B的偏摩爾函數(shù)    3.2.5  從偏摩爾函數(shù)到整體函數(shù)  3.3  金屬間相和化合物    3.3.1  電位—摩爾分數(shù)圖    3.3.2  庫侖滴定    3.3.3  庫侖滴定：LiAl體系    3.3.4  金屬間化合物：LiSb體系    3.3.5  在室溫的測量：CuZn4  吸附原子和欠電位沉積  4.1  界面相的熱力學描述    4.1.1  電化學雙層    4.1.2  理想極化電極    4.1.3  電毛細曲線    4.1.4  吸附等溫線    4.1.5  可逆電極    4.1.6  部分電荷和電吸附價    4.1.7  固體電解質(zhì)界面熱力學  4.2  電化學雙層的主要研究方法    4.2.1  電容測量    4.2.2  循環(huán)伏安和計時電流法    4.2.3  吸附量的測定    4.2.4  掃描隧道顯微鏡和相關方法  4.3  吸附原子    4.3.1  吸附原子的吸附和脫附    4.3.2  平衡吸附原子濃度    4.3.3  吸附原子的表面擴散  4.4  欠電位沉積    4.4.1  銀表面沉積鉛    4.4.2  金表面沉積銅    4.4.3  欠電位沉積二維相的形成    4.4.4  多步驟欠電位沉膜的形成5  物質(zhì)傳輸  5.1  穩(wěn)態(tài)擴散  5.2  非穩(wěn)態(tài)擴散    5.2.1  計時電位法    5.2.2  計時電流和計時電量法    5.2.3  Waburg阻抗    5.2.4  循環(huán)伏安    5.2.5  微電極  5.3  固相中的擴散    5.3.1  控電位法    5.3.2  控電流法  5.4  擴散過電位的控制方法    5.4.1  旋轉(zhuǎn)圓盤電極    5.4.2  旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極    5.4.3  旋轉(zhuǎn)圓柱圓柱電極6  電荷傳遞  6.1  電子傳遞    6.1.1  Bulter-Volmer方程    6.1.2  Tafel曲線    6.1.3  電荷傳遞電阻    6.1.4  電荷傳遞理論  6.2  電化學反應級數(shù)    6.2.1  由Tafel曲線測定電化學反應級數(shù)    6.2.2  由電荷轉(zhuǎn)移電阻測定電化學反應級數(shù)  6.3  離子傳遞  6.4  電荷傳遞和物質(zhì)傳遞    6.4.1  旋轉(zhuǎn)圓盤電極消除擴散過電位    6.4.2  計時電流和計時電位法消除擴散過電位    6.4.3  阻抗譜消除擴散過電位7  金屬的成核和生長  7.1  成核    7.1.1  三維成核    7.1.2  二維成核    7.1.3  成核速率    7.2.4  瞬間成核和分步成核  7.2  電沉積中間態(tài)    7.2.1  結(jié)晶過電位  7.3  表面動力學    7.3.1  扭結(jié)位置駐留時間    7.3.2  駐留時間計算  7.4  扭結(jié)點密度    7.4.1  平衡狀態(tài)    7.4.2  沉積狀態(tài)  7.5  電沉積的實驗研究    7.5.1  汞齊電極電沉積    7.5.2  固體電極研究    7.5.3  水溶劑電沉積的應用    7.5.4  平行反應  7.6  非水溶劑電沉積    7.6.1  鋁的熔鹽沉積    7.6.2  鋁的有機電解質(zhì)沉積    7.6.3  鋁的離子液體沉積  7.7  添加劑    7.7.1  軟—硬吸附的概念    7.7.2  添加劑對不同晶面沉積的影響    7.7.3  陽極溶出法研究添加劑行為  7.8  光譜方法研究金屬沉積    7.8.1  氰化物溶液中銀表面拉曼光譜    7.8.2  有機添加劑的拉曼光譜8  合金的沉積  8.1  沉積電位和平衡電位  8.2  合金的成核和生長：偏電流概念  8.3  Brenner合金的分類  8.4  混合電位理論  8.5  合金沉積的表面選擇性    8.5.1  合金表面扭結(jié)點位置    8.5.2  分離速率和駐留時間    8.5.2  駐留時間和合金結(jié)構(gòu)  8.6  Markov鏈理論；概率矩陣的定義    8.6.1  結(jié)晶過程的平衡    8.6.2  速度控制步驟    8.6.3  選擇性常數(shù)的測定    8.6.4  選擇性常數(shù)的合金表征    8.6.5  選擇性常數(shù)和扭結(jié)位置駐留時間  8.7  實驗舉例    8.7.1  鈷鐵合金體系    8.7.2  鈷—鎳合金    8.7.3  鐵—鎳合金    8.7.4  誘導電沉積：NiMo體系  8.8  三元體系    8.8.1  三元體系的扭結(jié)位    8.8.2  三元體系的Markov鏈理論    8.8.3  實例：CoFeNi合金成分預測9  氧化物和半導體  9.1  半導體的電化學性質(zhì)    9.1.1  半導體的能帶模型    9.1.2  半導體電解質(zhì)接觸    9.1.3  能隙態(tài)和表面態(tài)    9.1.4  電流電位曲線    9.1.5  空間電荷層電容  9.2  半導體的光電化學    9.2.1  光電流    9.2.2  強度調(diào)制光電流譜（IMPS）    9.2.3  光電壓和光電壓的暫態(tài)  9.3  光譜方法    9.3.1  原位光譜方法    9.3.2  原位x射線衍射（XRI-D）和x射線吸收光譜（XAS）    9.3.3  原位穆斯堡爾譜    9.3.4  非原位方法  9.4  顯微鏡  9.5  氧化物顆粒    9.5.1  電池    9.5.2  鋰離子電池    9.5.3  TiO2光伏電池    9.5.4  氧化物顆粒的催化活性  9.6  氧化物層    9.7  半導體的電沉積10  腐蝕與防護  10.1  腐蝕    10.1.1  基本過程    10.1.2  金屬溶解機理    10.1.3  補償反應機理    10.1.4  鐵和鋼    10.1.5  鐵和鋼的冶金概念    10.1.6  銅    10.1.7  鋅    10.1.8  腐蝕產(chǎn)物    10.1.9  合金的腐蝕  10.2  腐蝕防護    10.2.1  鈍性    10.2.2  陰極保護    10.2.3  緩蝕作用    10.2.4  磷化處理    10.2.5  鉻化處理    10.2.6  表面涂層11  本征導電聚合物  11.1  化學合成  11.2  電化學合成和表面成膜  11.3  附著促進劑的成膜  11.4  氧化—還原過程的離子傳輸    11.4.1氧化—還原循環(huán)的QCMB分析  11.5  薄膜的電學和光學性質(zhì)    11.5.1  導電聚合物的阻抗    11.5.2  中性狀態(tài)性質(zhì)    11.5.3  光電化學性質(zhì)    11.5.4  聚合物的極化子—雙極化子模型    11.5.5  光譜電化學方法  11.6  共聚合    11.6.1  共聚合機理    11.6.2  共聚物的結(jié)構(gòu)分析    11.6.3  共聚物的性質(zhì)  11.7  本征導電聚合物的腐蝕防護    11.7.1  非貴金屬表面成膜    11.7.2  腐蝕防護的動力學實驗    11.7.3  導電聚合物腐蝕防護中陰離子的作用12  納米電化學  12.1  進人原子尺度  12.2  共沉積    12.2.1  顆粒的分散    12.2.2  Zeta電位測定    12.2.3  影響Zeta電位和顆粒性質(zhì)的因素    12.2.4  金屬表面性質(zhì)    12.2.5  影響顆粒結(jié)合的工藝參數(shù)    12.2.6  機理模型    12.2.7  建立模型的一般概念    12.2.8  實例  12.3  組分調(diào)制的多層膜    12.3.1  多層膜的沉積    12.3.2  多層膜的例子  12.4  核—殼復合物    12.4.1  制備過程    12.4.2  顆粒表征：應用索引

編輯推薦

　　眾所周知，材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，材料科學的發(fā)展與突破可促進時代的變遷，推動人類物質(zhì)文明和社會進步，對世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。與國際間的相關研究趨勢同步，近年來我國材料電化學研究空前活躍，材料電化學研究的廣度和深度呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，并取得若干備受世界矚目的原始創(chuàng)新性成果。但國內(nèi)材料電化學總體研究水平尚待進一步提高，材料電化學制備過程的基礎研究還比較缺乏。本書是由德國德累斯頓工業(yè)大學物理化學及電化學研究所資深教授Waldfried Plieth博士編著。主要內(nèi)容由兩大部分組成，第一部分重點介紹與材料科學緊密相關的電化學基本原理；第一部分詳細描沭了若干重要的材料電化學研究方向和熱點。本書的出版和引進為研究生及相關的研究人員提供了一本很好的材料電化學導論，不僅適合于電化學和材料科學研究人員閱讀，也可供化學、物理、材料學、工程等領域的研究生及相關科研人員閱讀參考。

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