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第一章 电解质溶液 7

1.1 电离与水合 7

1.2 电解质溶液的活度和活度系数 8

1.2.1 活度的基本概念 8

1.2.2 离子活度和电解质平均活度 10

1.2.3 离子强度定律 11

1.3 粒子在化学势梯度作用下的运动——扩散 12

1.3.1 稳态扩散 12

1.3.2 非稳态扩散 15

1.4 离子在电场作用下的运动——电迁移 16

1.4.1 电解质溶液的电导和电导率 16

1.4.2 离子淌度 19

1.4.3 离子迁移数 20

参考文献 22

2.1.1 实物相的电势 23

2.1 相间电势和电极电势 23

第二章 电化学热力学 23

2.1.2 相间电势差 25

2.1.3 电极电势 27

2.1.4 相对电势和标准氢电极 29

2.2 电化学体系 30

2.2.1 原电池 31

2.2.2 电解池 32

2.2.3 腐蚀电池 33

2.3 电化学过程热力学 34

2.3.1 可逆电化学过程的热力学 34

2.3.2 不可逆电化学过程的热力学 36

参考文献 40

第三章 电极／溶液界面的基本性质 41

3.1 概述 41

3.1.1 研究“电极／溶液”界面性质的意义 41

3.1.2 理想极化电极 42

3.2 电毛细曲线 43

3.3 微分电容法 45

3.4 双电层的结构 47

3.4.1 电极／溶液界面的基本图像 47

3.4.2 GCS分散型模型 49

3.5 零电荷电势（？） 55

3.5.1 测量方法 55

3.5.2 研究零电荷电势的意义 56

3.6 电极／溶液界面的吸附现象 56

3.6.1 无机离子在“电极／溶液”界面上的吸附 57

3.6.2 有机分子在“电极／溶液”界面上的吸附 59

参考文献 61

4.1.1 电池反应与电极过程 63

4.1.2 电极过程的主要特征及研究方法 63

4.1 电极过程概述 63

第四章 电极过程 63

4.2 液相传质过程动力学 65

4.2.1 液相传质的三种形式 65

4.2.2 平面电极上稳态扩散传质过程 67

4.2.3 旋转圆盘电极 73

4.2.4 扩散传质步骤控制时的稳态极化曲线的形式 75

4.2.5 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响 78

4.2.6 静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程 79

4.3 电化学步骤的动力学 84

4.3.1 电极电势对电化学步骤反应速率的影响 84

4.3.2 电极电势的“电化学极化” 89

4.3.3 浓度极化对电化学步骤反应速率和极化曲线的影响 92

4.3.4 界面相间电势分布对电化学步骤反应速率的影响——“φ1效应” 95

4.4 金属电极过程 99

7.1.2 电化学传感器的分类及一般工作原理 99

4.4.1 金属的阳极溶解 100

4.4.2 金属的表面钝化 102

4.4.3 金属的自溶解过程 107

参考文献 112

第五章 若干重要电极过程的反应机理与电化学催化 113

5.1 概述 113

5.1.1 电催化的类型及一般原理 114

5.1.2 影响电催化性能的因素 116

5.1.3 研究电催化性能的方法 118

5.2 氢电极反应的电催化 124

5.2.1 氢析出反应 124

5.2.2 氢析出反应的电化学催化 129

5.2.3 氢氧化反应的电催化 133

5.3 氧电极反应的电催化 134

5.3.1 氧的还原反应机理 134

5.3.2 氧化还原反应的电化学催化 136

5.3.3 氧析出反应的电催化 140

5.4 甲醇的电化学氧化 141

5.4.1 基本实验现象 142

5.4.2 甲醇阳极氧化机理的探讨 143

5.4.3 甲醇的电化学催化氧化 146

参考文献 148

第六章 化学电源 149

6.1 化学电源基本概念 149

6.1.1 化学电源的工作原理和组成 149

6.1.2 化学电源的分类 149

6.1.3 化学电源的性能指标 150

6.1.4 化学电源的选择和应用 156

6.2 一次电池 157

6.2.1 一次电池的通性及类型 157

6.2.2 锌-锰电池 159

6.2.3 其他锌一次电池 165

6.2.4 锂电池 166

6.3 二次电池 167

6.3.1 二次电池的通性 167

6.3.2 铅酸蓄电池 168

6.3.3 锂离子电池 172

6.3.4 其他二次电池体系简介 187

6.4 燃料电池 188

6.4.1 燃料电池的工作原理 188

6.4.2 燃料电池的特点及分类 189

6.4.3 燃料电池的关键材料与部件 190

6.4.4 燃料电池系统 192

6.4.5 质子交换膜燃料电池 193

6.4.6 其他燃料电池体系简介 196

参考文献 197

第七章 电化学传感器 199

7.1 电化学传感器概述 199

7.1.1 传感器基本概念 199

7.1.3 电化学传感器的性能指标 201

7.2.2 离子传感器的分类 203

7.2 离子传感器 203

7.2.1 离子传感器的基本结构 203

7.2.3 离子传感器的响应机理 206

7.2.4 离子选择性场效应晶体管型传感器 208

7.3 电化学气体传感器 208

7.3.1 电流型电化学气体传感器 209

7.3.2 固体电解质气体传感器 211

7.3.3 气敏电极 212

7.4 电化学生物传感器 213

7.4.1 生物传感器 213

7.4.2 电化学生物传感器 215

参考文献 219

第八章 无机化学品及材料的电解制备 220

8.1 电解过程概述 220

8.1.1 电解过程基本概念及分类 220

8.1.2 电化学反应器 221

8.1.3 电解生产的技术经济指标 224

8.1.4 电解生产的优势和不足 226

8.2 无机物电解合成 227

8.2.1 无机物电合成简介 227

8.2.2 食盐水电解——氯碱工业 228

8.3 电解冶金 231

8.3.1 电解冶金的意义及分类 231

8.3.2 金属的电结晶及影响因素 232

8.3.3 熔盐电解制取轻金属及稀有金属 234

8.4 纳米材料的电化学合成 238

8.4.1 电化学方法制备纳米材料的优点 239

8.4.2 电化学法制备纳米晶体的影响因素 239

8.4.3 纳米材料的电化学制备方法的分类及应用 240

参考文献 242

9.1 概述 243

第九章 有机电合成 243

9.1.1 有机电合成的特点 244

9.1.2 电解的装置 245

9.1.3 使用的溶剂、电解质和电极 246

9.2 有机电极反应的种类 248

9.2.1 按反应类型分类 248

9.2.2 按反应方式分类 248

9.3.1 烃的电合成 251

9.3 各类有机化合物的电合成反应 251

9.3.2 醇和酚的电合成 252

9.3.3 醛、酮和醌的电合成 254

9.3.4 羧酸的电合成 256

9.3.5 胺类的电合成 258

9.3.6 金属有机化合物的电合成 260

9.3.7 有机卤化物的电合成 262

9.3.8 其他有机化合物的电合成 264

9.4.1 己二腈的电合成 266

9.4 有机电合成工业化实例 266

9.4.2 四乙基铅的电合成 268

9.4.3 L-半胱氨酸的电合成 271

9.4.4 香草醛的电氧化合成 271

9.4.5 导电有机高聚物的电合成 272

9.5 有机电合成的若干发展方向 274

9.5.1 发展能缩短工艺过程的有机电合成 274

9.5.2 发展使用廉价原料电合成有用产品 275

9.5.3 发展间接的电解合成法，提高反应选择性 275

9.5.4 发展两极同时利用成对电解技术，提高设备的时空率和电流效率 276

9.5.5 消耗电极的有机电合成 278

9.5.6 利用相转移的电解法 279

9.5.7 利用修饰电极的有机电合成 280

9.5.8 利用SPE电解法的有机电合成 280

9.5.10 开发能同时得到有机产品和电能的过程 282

9.5.11 超声在有机电合成中的应用 282

9.5.9 发展生产高附加值产品的有机电解合成 282

参考文献 283

第十章 生物电化学 285

10.1 生物电化学概述 285

10.1.1 生物电化学及其研究范畴 285

10.1.2 生物体的电现象 286

10.2 生物电化学测试方法 287

10.2.1 伏安法在生物和医学中的应用 287

10.2.2 交流阻抗谱在生物和医学中的应用 289

10.2.3 超微电极技术在生物学和医学中的应用 291

10.3 应用电化学方法诊断和治疗的器件 293

10.3.1 电化学基因传感器 293

10.3.2 利用电刺激传导的治疗方法 296

10.3.3 人工肾脏中的电化学系统 296

10.4 生物电池系统 297

10.4.1 生物燃料电池 297

10.4.2 酶电池及微生物电池 298

参考文献 299

第十一章 金属的电化学腐蚀与防护 300

11.1 金属腐蚀与防护的意义 300

11.2 电化学腐蚀与腐蚀原电池模型 300

11.2.1 金属的电化学腐蚀 300

11.2.2 电化学腐蚀的电极过程 301

11.2.3 腐蚀原电池 303

11.3 电化学腐蚀的分类 306

11.3.1 电偶腐蚀 306

11.3.2 小孔腐蚀 307

11.3.3 缝隙腐蚀 308

11.3.4 晶间腐蚀 308

11.3.5 应力腐蚀破裂 309

11.3.6 选择性腐蚀 309

11.3.8 磨损腐蚀 310

11.3.7 杂散电流腐蚀 310

11.3.9 腐蚀疲劳 311

11.3.10 微生物腐蚀 311

11.3.11 生物污损腐蚀 311

11.4 析氢腐蚀 311

11.4.1 金属析氢腐蚀的几个特点 312

11.4.2 析氢腐蚀影响因素 312

11.5 吸氧腐蚀 316

11.5.2 吸氧腐蚀的一般规律 317

11.5.1 吸氧反应的基本步骤 317

11.5.3 吸氧腐蚀影响因素 318

11.5.4 吸氧腐蚀电势和腐蚀电流密度 321

11.6.1 金属镀层 321

11.5.5 供氧差异腐蚀电池 322

11.6 金属的电化学防腐蚀 324

11.6.2 电化学保护 325

参考文献 328

11.6.3 缓蚀剂保护 328

12.1 电化学测试体系 329

12.1.1 电化学测试的电极体系 329

第十二章 电化学测试方法 329

12.1.2 现代电化学测试装置 330

12.2 测量电化学步骤动力学参数的稳态和暂态方法 331

12.2.1 暂态和稳态 331

12.2.2 稳态极化的测量 331

12.2.3 暂态测量方法 333

12.3 交流阻抗法 338

12.3.1 电路的交流阻抗 339

12.3.2 电极系统的交流阻抗 344

12.3.3 阻抗测试技术 346

12.3.4 交流阻抗方法的应用 347

12.4.1 光谱电化学方法的建立及发展 351

12.4.2 光谱电化学的基本原理 351

12.4 光谱电化学方法 351

12.4.3 光透电极和电化学池 353

12.4.4 紫外-可见光谱电化学法 354

12.4.5 红外光谱电化学方法 357

12.4.6 激光Raman光谱法 358

12.5 旋转圆环-圆盘电极（RRDE） 360

12.5.1 旋转圆环-圆盘电极的结构和工作原理 360

12.5.2 旋转圆环-圆盘电极上理论捕集系数 361

12.5.3 旋转圆环-圆盘电极的应用 362

参考文献 363

第十三章 应用电化学实验 364

实验一 氢超电势的测定 364

实验二 循环伏安法研究Fe（CN）？/Fe（CN）？电极反应动力学 367

实验三 碳钢极化曲线的测定 370

实验四 交流阻抗法分析碳钢在3.5％NaC1溶液中的腐蚀行为 375

实验五 铅蓄电池电极充放电曲线的测定 377