電化學(xué)基礎(chǔ)教程

第1章 緒論
1.1 電化學(xué)簡介
1.2 電化學(xué)的歷史
1.3 電化學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展
1.4 本書結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)方法
復(fù)習(xí)題
第2章 導(dǎo)體和電化學(xué)體系
2.1 電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
2.1.1 電場(chǎng)與電勢(shì)
2.1.2 導(dǎo)體及其在電場(chǎng)中的性質(zhì)
2.2 電子導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理
2.3 離子導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理
2.3.1 電解質(zhì)溶液
2.3.2 熔融電解質(zhì)和離子液體
2.3.3 無機(jī)固體電解質(zhì)
2.3.4 聚合物電解質(zhì)
2.4 電化學(xué)體系
2.4.1 兩類電化學(xué)裝置
2.4.2 從電子導(dǎo)電到離子導(dǎo)電的轉(zhuǎn)換
2.5 法拉第定律
復(fù)習(xí)題
第3章 電解質(zhì)深液
3.1 離子水化
3.1.1 電解質(zhì)的分類
3.1.2 水的結(jié)構(gòu)與水化焓
3.1.3 離子的水化膜
3.1.4 固/液界面的水化膜
3.2 電解質(zhì)溶液的活度
3.2.1 活度的概念
3.2.2 離子的平均活度
3.2.3 離子強(qiáng)度定律
3.3 電遷移
3.3.1 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率
3.3.2 離子的淌度
3.3.3 離子遷移數(shù)
3.3.4 水溶液中質(zhì)子的導(dǎo)電機(jī)制
3.4 擴(kuò)散
3.4.1 Fick第一定律
3.4.2 Fick第二定律
3.4.3 擴(kuò)散系數(shù)
3.5 離子氛理論
3.5.1 離子氛的概念
3.5.2 松弛效應(yīng)與電泳效應(yīng)
3.5.3 盎薩格（Onsager）極限公式
3.5.4 交流電場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)電解質(zhì)電導(dǎo)的影響
復(fù)習(xí)題
第4章 電化學(xué)熱力學(xué)
4.1 相間電勢(shì)與可逆電池
4.1.1 內(nèi)電勢(shì)與外電勢(shì)
4.1.2 界面電勢(shì)差
4.1.3 電化學(xué)勢(shì)與費(fèi)米能級(jí)
4.1.4 可逆電池
4.2 電極電勢(shì)
4.2.1 氫標(biāo)電極電勢(shì)與Nernst方程
4.2.2 氫標(biāo)電極電勢(shì)在計(jì)算中的應(yīng)用
4.2.3 可逆電極
4.3 液體接界電勢(shì)
4.4 離子選擇性電極
4.4.1 膜電勢(shì)
4.4.2 玻璃電極
4.4.3 其他類型的離子選擇性電極
復(fù)習(xí)題
第5章 雙電層
5.1 雙電層簡介
5.1.1 雙電層的形成
5.1.2 離子雙層的形成條件
5.1.3 理想極化電極與理想不極化電極
5.2 雙電層結(jié)構(gòu)的研究方法
5.2.1 電毛細(xì)曲線
5.2.2 微分電容曲線
5.2.3 零電荷電勢(shì)
5.2.4 離子表面剩余量
5.3 雙電層結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展
5.3.1 Helmholtz模型與Gouy?Chapman模型
5.3.2 Gouy?Chapman Stern模型
5.3.3 Grahame模型與特性吸附
5.3.4 Bockris模型與溶劑層的影響
5.4 有機(jī)活性物質(zhì)在電極表面的吸附
5.4.1 有機(jī)物的可逆吸附
5.4.2 有機(jī)物的不可逆吸附
復(fù)習(xí)題
第6章 電化學(xué)動(dòng)力學(xué)概論
6.1 電極的極化
6.1.1 極化與過電勢(shì)
6.1.2 極化曲線與三電極體系
6.1.3 穩(wěn)態(tài)極化曲線的測(cè)量
6.2 不可逆電化學(xué)裝置
6.3 電極過程與電極反應(yīng)
6.3.1 電極過程歷程分析
6.3.2 電極反應(yīng)的特點(diǎn)與種類
6.4 電極過程的速率控制步驟
6.4.1 速率控制步驟
6.4.2 常見極化類型
6.4.3 電極過程的特征及研究方法
復(fù)習(xí)題
第7章 電化學(xué)極化
7.1 電化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
7.1.1 化學(xué)動(dòng)力學(xué)回顧
7.1.2 電子轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)平衡與極化本質(zhì)
7.1.3 電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)理論發(fā)展簡介
7.2 電極動(dòng)力學(xué)的Butler Volmer模型
7.2.1 單電子反應(yīng)的Butler Volmer公式
7.2.2 傳遞系數(shù)
7.2.3 標(biāo)準(zhǔn)速率常數(shù)
7.2.4 交換電流密度
7.3 單電子反應(yīng)的電化學(xué)極化
7.3.1 電化學(xué)極化下的Butler?Volmer公式
7.3.2 Tafel公式
7.3.3 線性極化公式
7.4 多電子反應(yīng)的電極動(dòng)力學(xué)
7.4.1 多電子反應(yīng)的Butler?Volmer公式
7.4.2 多電子反應(yīng)的電化學(xué)極化
7.5 電極反應(yīng)機(jī)理的研究
7.5.1 利用電化學(xué)極化曲線測(cè)量動(dòng)力學(xué)參數(shù)
7.5.2 電極反應(yīng)的級(jí)數(shù)
7.5.3 平衡態(tài)近似與電極反應(yīng)歷程分析
7.6 分散層對(duì)電極反應(yīng)速率的影響——ψ1效應(yīng)
7.6.1 分散層電勢(shì)差對(duì)電極動(dòng)力學(xué)的影響
7.6.2 考慮了ψ1電勢(shì)的動(dòng)力學(xué)公式
7.6.3 過硫酸根離子還原極化曲線分析
7.7 平衡電勢(shì)與穩(wěn)定電勢(shì)
7.7.1 穩(wěn)定電勢(shì)
7.7.2 如何建立平衡電勢(shì)
復(fù)習(xí)題
第8章 濃度極化
8.1 液相傳質(zhì)
8.1.1 液相傳質(zhì)方式
8.1.2 液相傳質(zhì)流量
8.1.3 支持電解質(zhì)
8.2 擴(kuò)散與擴(kuò)散層
8.2.1 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散與非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散
8.2.2 擴(kuò)散層
8.3 穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散傳質(zhì)規(guī)律
8.3.1 理想穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散
8.3.2 穩(wěn)態(tài)對(duì)流擴(kuò)散
8.4 可逆電極反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)濃度極化
8.4.1 產(chǎn)物不溶
8.4.2 產(chǎn)物可溶，且產(chǎn)物初始濃度為零
8.4.3 產(chǎn)物可溶，且產(chǎn)物初始濃度不為零
8.4.4 電化學(xué)極化和濃度極化特點(diǎn)比較
8.5 電化學(xué)極化與濃度極化共存時(shí)的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)規(guī)律
8.6 流體動(dòng)力學(xué)方法簡介
8.6.1 旋轉(zhuǎn)圓盤電極
8.6.2 旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極
8.7 電遷移對(duì)擴(kuò)散層中液相傳質(zhì)的影響
8.8 表面轉(zhuǎn)化步驟對(duì)電極過程的影響
8.8.1 表面轉(zhuǎn)化步驟控制時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式
8.8.2 均相表面轉(zhuǎn)化與液相傳質(zhì)共同控制時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式
復(fù)習(xí)題
第9章 基本暫態(tài)測(cè)量方法與極譜法
9.1 電勢(shì)階躍法
9.1.1 平面電極的大幅度電勢(shì)階躍
9.1.2 時(shí)間常數(shù)
9.1.3 微觀面積與表觀面積
9.1.4 球形電極的半無限擴(kuò)散
9.1.5 微電極
9.1.6 準(zhǔn)可逆和不可逆電極反應(yīng)的電勢(shì)階躍
9.2 電流階躍法
9.2.1 電流階躍下的粒子濃度分布函數(shù)
9.2.2 可逆電極反應(yīng)的電勢(shì)?時(shí)間曲線
9.2.3 不可逆電極反應(yīng)的電勢(shì)?時(shí)間曲線
9.2.4 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法小結(jié)
9.3 滴汞電極與極譜法
9.3.1 滴汞電極
9.3.2 擴(kuò)散極譜電流
9.3.3 極譜波
復(fù)習(xí)題
第10章 實(shí)際電極過程
10.1 電催化概述
10.2 氫電極過程
10.2.1 氫在電極上的吸附
10.2.2 氫的陰極還原
10.2.3 氫的陽極氧化
10.3 氧電極過程
10.3.1 氧的陰極還原機(jī)理
10.3.2 氧在電極上的吸附
10.3.3 氧陰極還原的電催化劑
10.3.4 氧的陽極氧化機(jī)理
10.4 金屬陰極過程
10.4.1 金屬陰極過程基本特點(diǎn)
10.4.2 簡單金屬離子的陰極還原
10.4.3 金屬配離子的陰極還原
10.4.4 電結(jié)晶
10.4.5 電解法制備金屬粉末
10.4.6 電鑄
10.5 金屬陽極過程
10.5.1 正常的金屬陽極溶解過程
10.5.2 金屬的鈍化
10.5.3 金屬的自溶解
10.5.4 金屬腐蝕與防護(hù)
10.5.5 金屬電解加工與拋光
10.5.6 電池中鋅電極的陽極過程
10.5.7 鋁合金的陽極氧化
復(fù)習(xí)題