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第1章 电化学理论基础 1

1.1电化学体系的基本单元 1

1.1.1电极 1

1.1.2隔膜 3

1.1.3电解质溶液 3

1.1.4电解池的设计与安装 4

1.2电化学过程的热力学 5

1.2.1可逆电化学过程的热力学 5

1.2.2不可逆电化学过程的热力学 7

1.3非法拉第过程及电极/溶液界面的性能 8

1.3.1电极的电容和电荷 8

1.3.2双电层理论 9

1.3.3零电荷电势与表面吸附 11

1.4法拉第过程和影响电极反应速度的因素 16

1.4.1电极反应种类和机理 16

1.4.2电化学实验及电化学电池的变量 18

1.4.3影响电极反应速度的因素及电极的极化 20

1.4.4电极反应动力学简介 22

1.5物质传递控制反应 27

1.5.1物质的传递形式 27

1.5.2稳态物质传递 29

1.6电化学研究方法介绍 31

1.6.1稳态和暂态 31

1.6.2电势扫描技术-循环伏安法 32

1.6.3控制电势技术-单电势阶跃法 34

1.6.4控制电流技术-恒电流电解 35

1.6.5光谱电化学方法 37

参考文献 37

第2章 电化学工程基础 39

2.1物料衡算 39

2.2电压衡算与能量衡算 41

2.2.1电压衡算 41

2.2.2能量衡算 43

2.3电解生产的经济技术指标 45

2.3.1转化率和选择性 45

2.3.2电流效率 45

2.3.3电能消耗和电能效率 46

2.3.4空时产率 46

2.4电化学反应器 47

2.4.1电化学反应器的分类 47

2.4.2电化学反应器的设计 48

2.4.3电解槽结构材料及电极材料的选择 51

参考文献 55

第3章 化学电源 56

3.1基础知识与基础理论 56

3.1.1化学电源的组成 56

3.1.2化学电源的分类 56

3.1.3化学电源的工作原理 57

3.1.4电池电动势 57

3.1.5可逆电极和可逆电池 57

3.1.6浓差电池 58

3.1.7电极过程 59

3.2锌锰电池 59

3.3蓄电池 61

3.3.1铅酸蓄电池 61

3.3.2镉镍电池 65

3.3.3金属氢化物镍电池 66

3.4锂电池和锂离子电池 67

3.4.1锂电池 67

3.4.2锂离子电池 70

3.5燃料电池 71

3.5.1燃料电池的特征、结构和分类 71

3.5.2各类燃料电池 72

3.6其他化学电源 74

3.6.1钠硫电池 74

3.6.2固体电解质电池 75

3.6.3热电池 76

3.7太阳能电池 77

3.7.1硅太阳能电池 77

3.7.2液结太阳能电池 78

3.8应用于电动汽车的电池 79

参考文献 81

第4章 金属表面精饰 83

4.1金属电沉积和电镀原理 83

4.1.1金属电沉积的基本历程和特点 83

4.1.2简单金属离子的还原 84

4.1.3金属络离子的还原 85

4.1.4金属共沉积原理 86

4.1.5金属电结晶动力学 86

4.1.6金属电沉积过程中表面活性物质的作用 88

4.2电镀过程 89

4.2.1镀层应具有的主要性能 90

4.2.2影响镀层质量的因素 90

4.2.3电镀生产工艺 92

4.3常用的电镀层 92

4.3.1镀镍 93

4.3.2镀铜 93

4.3.3镀锌 93

4.3.4镀锡 94

4.3.5镀铬 94

4.3.6镀银 95

4.3.7镀金 95

4.4化学镀与塑料电镀 95

4.4.1化学镀 95

4.4.2塑料电镀 96

4.5其他典型的电镀工艺 97

4.5.1合金电镀 97

4.5.2复合电镀 98

4.5.3熔盐电镀 99

4.6金属阳极氧化 100

4.6.1金属阳极氧化原理 100

4.6.2铝的阳极氧化 101

4.6.3钛的阳极氧化 103

4.7电泳涂装技术 104

4.7.1阳极电泳涂装 104

4.7.2阴极电泳涂装 105

参考文献 106

第5章 无机物的电解制备 107

5.1基础知识 107

5.1.1无机物电合成简介 108

5.1.2几个重要的概念和术语 108

5.2氯碱工业 109

5.2.1隔膜槽电解法 110

5.2.2汞槽电解法 112

5.2.3离子膜槽电解法 114

5.2.4氯碱工业发展的展望 116

5.3氯酸盐和高氯酸盐的电合成 117

5.3.1氯酸钠 117

5.3.2高氯酸盐 119

5.4锰化合物的电解合成 120

5.4.1电解二氧化锰 120

5.4.2高锰酸钾 120

5.5电解法生产过氧化氢 121

5.6水的电解 123

参考文献 128

第6章 有机电合成 129

6.1基础知识与基础理论 129

6.2己二腈的电合成 130

6.3有机电合成进展 134

参考文献 134

第7章 环境保护电化学 136

7.1电化学方法在环境保护中的应用 136

7.2电解法处理污染物 139

7.2.1电解氧化除氰 139

7.2.2电解氧化除酚 140

7.2.3电解氧化Cr（Ⅲ）为Cr（Ⅵ） 140

7.2.4电解还原除铬 141

7.2.5电解法应用于工业废气的脱硫处理 141

7.3电浮离和电凝聚处理污染物 142

7.3.1电浮离 142

7.3.2电凝聚 143

7.4高性能电化学废水处理体系 144

7.4.1原理和检测方法 144

7.4.2设备和操作 145

7.4.3阳极的电催化处理后的水质 145

7.5电渗析 146

7.5.1原理和应用 146

7.5.2电渗析膜的分类和性能 147

参考文献 149

第8章 电化学腐蚀与防护 150

8.1金属腐蚀与防护的意义 150

8.2金属的电化学腐蚀 151

8.3腐蚀电池 153

8.4电势-pH图及其在金属防护中的应用 155

8.4.1 Fe-H2O体系的pH图的构作 155

8.4.2 Fe-H2O体系的ψ-pH图在金属防护上的应用 157

8.5金属的电化学防腐蚀 160

8.5.1金属镀层 160

8.5.2阳极保护 161

8.5.3阴极保护 162

8.5.4缓蚀剂保护 162

参考文献 163

第9章 电化学传感器 164

9.1电化学传感器介绍 164

9.1.1电势传感器 164

9.1.2安培/库仑传感器 165

9.1.3电导传感器 166

9.2生物电化学传感器的原理和器件 166

9.3酶传感器、微生物传感器和免疫传感器 168

9.3.1酶传感器 168

9.3.2微生物传感器 170

9.3.3组织传感器 171

9.3.4免疫传感器 171

参考文献 172