電極過程簡(jiǎn)明教程

譯者前言
序言
符號(hào)表

第1章 電極反應(yīng)簡(jiǎn)介 1
1.1 引言 1
1.2 電解池 4
1.3 簡(jiǎn)單電子轉(zhuǎn)移反應(yīng) 7
1.3.1 平衡電勢(shì) 7
1.3.2 其他電勢(shì) 11
1.4 傳質(zhì)過程 16
1.4.1 僅考慮擴(kuò)散時(shí)的情形 18
1.4.2 對(duì)流-擴(kuò)散時(shí)的情況 22
1.5 電子轉(zhuǎn)移與傳質(zhì)的共同作用 25
1.6 可逆與不可逆電極反應(yīng)比較 27
1.7 吸附 28
1.7.1 研究吸附的方法 29
1.7.2 為什么關(guān)注吸附？ 30
1.8 耦合化學(xué)反應(yīng) 31
1.9 新相的生成與生長(zhǎng) 34
1.10 多電子轉(zhuǎn)移 36
1.11 結(jié)語 36
擴(kuò)展讀物 36

第2章 構(gòu)成界面的兩相 38
2.1 引言 38
2.2 金屬 38
2.2.1 體相結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 38
2.2.2 表面結(jié)構(gòu) 40
2.3 電解質(zhì)溶液 43
2.3.1 溶劑 43
2.3.2 支持電解質(zhì) 45
2.3.3 反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和產(chǎn)物 49
2.4 離子滲透膜 56
擴(kuò)展讀物 58

第3章 電極/溶液界面 59
3.1 引言 59
3.2 雙電層模型 60
3.3 有機(jī)分子的吸附 65
3.4 雙電層結(jié)構(gòu)對(duì)電化學(xué)測(cè)量的影響 68
3.4.1 充電電流 68
3.4.2 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 68
3.5 結(jié)語 69
擴(kuò)展讀物 70

第4章 電子轉(zhuǎn)移過程的深度審視 71
4.1 引言 71
4.2 表觀電勢(shì) 72
4.3 電子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué) 73
4.3.1 預(yù)備知識(shí) 73
4.3.2 絕對(duì)速度理論 74
4.3.3 電子轉(zhuǎn)移的能級(jí)波動(dòng)模型 78
4.4 若干實(shí)驗(yàn)結(jié)果 81
4.5 生物分子中的電子轉(zhuǎn)移 83
4.6 雙電層對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響 85
擴(kuò)展讀物 86

第5章 復(fù)雜電極反應(yīng) 87
5.1 引言 87
5.2 多電子轉(zhuǎn)移反應(yīng) 88
5.3 氫的析出與氧化反應(yīng) 90
5.3.1 反應(yīng)機(jī)理（Ⅰ）或（Ⅱ）--反應(yīng)（A）為速度控制步驟 92
5.3.2 反應(yīng)機(jī)理（Ⅰ）--反應(yīng)（B）為速度控制步驟 93
5.3.3 反應(yīng)機(jī)理（Ⅱ）--反應(yīng)（C）為速度控制步驟 94
5.4 氧析出和氧還原 97
5.5 其他反應(yīng) 99
5.6 電催化 100
擴(kuò)展讀物 103

第 6 章 實(shí)驗(yàn)電化學(xué) 104
6.1 引言 104
6.2 應(yīng)當(dāng)注意的問題 104
6.2.1 IR降 104
6.2.2 雙電層充電電流 105
6.2.3 電噪聲 107
6.2.4 傳質(zhì)模式 108
6.2.5 溶液污染 108
6.2.6 可重現(xiàn)的電極表面 109
6.3 儀器裝置 111
6.4 電化學(xué)池的組成 111
6.4.1 工作電極 111
6.4.2 對(duì)電極 113
6.4.3 參比電極 114
6.4.4 電解質(zhì)溶液 117
6.4.5 隔膜和離子滲透膜 117
6.5 電解池設(shè)計(jì) 118
6.6 控制了什么? 122
擴(kuò)展讀物 124

第 7 章 研究電極反應(yīng)的技術(shù) 126
7.1 引言 126
7.2 穩(wěn)態(tài)技術(shù) 127
7.2.1 電解/電量分析 127
7.2.2 穩(wěn)態(tài)下電流密度-電勢(shì)關(guān)系 129
7.2.3 旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE） 130
7.2.4 旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極（RRDE） 143
7.3 非穩(wěn)態(tài)技術(shù) 145
7.3.1 電勢(shì)階躍實(shí)驗(yàn) 145
7.3.2 循環(huán)伏安法 153
7.3.3 交流阻抗法 173
7.4 微電極 176
7.4.1 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn) 177
7.4.2 非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn) 178
7.5 光譜電化學(xué) 178
擴(kuò)展讀物 181

第 8 章 燃料電池 183
8.1 引言 183
8.2 什么是燃料電池？ 183
8.3 燃料電池類型 186
8.3.1 磷酸型燃料電池 186
8.3.2 堿性燃料電池 188
8.3.3 聚合物電解質(zhì)膜燃料電池 189
8.3.4 熔融碳酸鹽燃料電池 189
8.3.5 固體氧化物燃料電池 190
8.4 H2/O2 PEM燃料電池 191
8.4.1 固體聚合物電解質(zhì)（膜） 192
8.4.2 陰極催化劑 194
8.4.3 陽極催化劑 195
8.4.4 膜電極組件 195
8.4.5 雙極板 196
8.4.6 燃料電池堆 197
8.4.7 重溫相關(guān)的電化學(xué) 198
8.4.8 PEM 燃料電池的性能 200
8.4.9 商業(yè)發(fā)展 201
擴(kuò)展讀物 203

第 9 章 在改善環(huán)境方面的應(yīng)用 204
9.1 引言 204
9.2 電解水 205
9.3 生成潔凈水 208
9.4 精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn) 211
9.5 清除廢水中的金屬離子 214
擴(kuò)展讀物 220

第 10 章 習(xí)題與答案 221
10.1 習(xí)題 221
10.2 答案 231