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符号表1

第一章 电化学基础概念引论1

前言1

1.1 电极反应和电池化学2

1.2 电极反应的本质5

1.3 电子转移8

1.4 传质12

1.4.1 向平面电极的线性扩散13

1.4.2 旋转圆盘电极19

1.5 电子转移和传质的相互作用22

1.7 吸附25

1.6 偶合化学反应25

1.8 相形成27

参考文献29

第二章 稳态和电位阶跃技术30

2.1 稳态技术30

2.2 控制电位体电解法32

2.3 快速电极反应的研究技术35

2.3.1 流体动力学方法35

2.3.2 暂态技术36

2.3.3 微电极36

2.4.1 复相反应动力学的研究37

2.4 电位阶跃技术37

2.4.2 吸附等温线的确定46

2.4.4 相形成和吸附的研究56

2.5 脉冲伏安法58

2.6 计时电位法63

参考文献65

第三章 电子转移68

3.1 电子转移的经验模型69

3.1.1 平衡时的情况69

3.1.2 对平衡的偏离73

3.1.3 与实验的联系；Butler-Volmer方程式的极限形式75

3.2.1 为什么电极电位的变化影晌到？和？绝对速率理论79

3.2 更基础的电子转移模型79

3.2.2 电子转移过程的能量图87

3.2.3 电子转移的能级涨落模型89

3.3 复相和均相电子转移之间的比较96

3.4 金属和半导体电极上电子转移的比较98

3.5 多步骤电极反应104

参考文献105

第四章 对流扩散体系--旋转圆盘和环盘电极108

4.1 对流扩散体系的流体动力学110

4.1.1 旋转圆盘体系的流体动力学110

4.1.2 在其他的电解池构型中的流体动力学113

4.1.3 层流与湍流的比较115

4.1.4 扩散层和传质系数的概念116

4.2 旋转圆盘电极118

4.2.1 实验因素118

4.2.2 传质控制120

4.2.3 可逆电子转移121

4.2.4 不可逆电极反应122

4.2.5 准可逆电子转移124

4.2.6 偶合化学反应130

4.2.7 流体动力学调制旋转圆盘电极132

4.3 旋转环盘电极133

4.3.1 采集系数135

4.3.2 氧的还原136

4.3.3 均相化学反应140

4.3.4 腐蚀的研究142

4.3.5 屏蔽实验143

参考文献144

第五章 双电层148

5.1 带电界面的热力学151

5.1.1 电毛细方程式155

5.1.2 有机分子的吸附157

5.1.3 离子品种的吸附159

5.2 双电层的结构160

5.3 吸附等温线166

5.4 双层结构对电极动力学的影响168

5.5 实验方法171

5.5.1 微分电容的测量171

5.5.2 界面张力测量175

参考文献177

第六章 电位扫描技术和循环伏安法179

6.1 可逆反应181

6.2 不可逆体系186

6.3 偶合均相反应191

6.3.1 CE机理192

6.3.2 ec反应195

6.3.3 催化机理198

6.3.4 ece机理200

6.4 应用循环伏安法研究偶合化学反应的实例202

6.5 表面过程209

6.5.1 吸附209

6.5.2 沉积过程213

6.5.3 钝化215

6.6 更近期的发展216

6.6.1 复杂反应机理的研究方法216

6.6.2 由循环伏安法发展起来的技术221

6.7.1 双电层充电效应229

6.7 与线性扫描和循环伏安法有关的实验问题229

6.7.2 iRu降230

参考文献231

第七章 电催化236

7.1 存在被吸附中间体的电极反应237

7.2 氢气的析出反应240

7.2.1 步骤A作为慢步骤243

7.2.2 机理Ⅰ，速率控制步骤--反应B244

7.2.3 机理Ⅱ，速率控制步骤--反应C245

7.3 氧析出和还原反应249

7.4 燃料电池阳极反应251

7.5 电催化剂的设计254

参考文献256

第八章 交流电技术261

8.1 交流电理论261

8.2 电化学电池阻抗的测量266

8.2.1 Wheatstone电桥268

8.2.2 模拟交流电分析器269

8.2.3 正弦波相关法271

8.2.4 Fourier变换方法271

8.3 阻抗分析的应用273

8.3.1 单电子转移反应的阻抗273

8.3.2 界面电容的测量279

8.3.3 交流电伏安法280

8.3.4 更复杂体系的阻抗分析285

8.4 结果的图形表示289

8.4.1 Bode标绘图与复平面图的比较289

8.4.2 Kramers-Kronig分析法291

参考文献292

第九章 电结晶295

9.1 自蒸气相的相形成296

9.1.1 热力学方面296

9.1.2 从蒸气相均相成核297

9.2.1 热力学298

9.2 电化学成相298

9.2.2 成相过程的微观描述302

9.2.3 成核动力学305

9.2.4 表面扩散307

9.3 单层的成核和生长310

9.4 三维核心的成核和生长315

9.4.1 速率决定步骤--晶格组合315

9.4.2 速率决定步骤--扩散318

9.5 多晶沉积的晶体取向和形态结构323

9.6 阳极膜的电结晶325

参考文献327

9.7 其他电化学体系的电结晶过程327

第十章 光谱电化学330

10.1 紫外--可见光学技术331

10.1.1 光学透明电极331

10.1.2 光学透明薄层电极337

10.1.3 反射技术340

10.1.4 光热光谱和光声光谱352

10.2 振动光谱354

10.2.1 红外光谱354

10.2.2 激光拉曼振动光谱355

10.3 电子自旋共振(e.?.r.)光谱361

10.4 其他现场技术364

10.4.1 表面等离子体激元谱364

10.4.2 表面电导364

10.4.3 进入电解质的光电反射365

10.4.4 光电流谱366

10.4.5 质谱366

10.4.6 M?ssbauer谱366

10.4.7 现场X射线衍射367

10.5 非现场研究368

参考文献368

11.1 电化学电池的设计373

第十一章 电化学实验的设计373

11.1.1 工作电极374

11.1.2 对电极375

11.1.3 参比电极376

11.1.4 电解质溶液380

11.1.5 电池383

11.1.6 luggin毛细管385

11.2 仪器388

11.2.1 恒电位仪389

11.2.2 恒电位仪的性能393

11.2.3 未补偿电阻的测量和校正397

11.2.4 恒电流仪399

11.2.5 电化学实验的计算机自动化401

11.3 关于实验的最后一些忠告404

参考文献405

附录 发展电化学实验理论的数学方法409

A.1 解析法410

A.1.1 向平面电极的线性扩散410

A.1.2 向其他几何形状电极的扩散433

A.2 计算机方法439

A.2.1 数字模拟440

A.2.2 更高级的模拟技术452

参考文献454

A.2.3 标准程序455