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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B 244

7.2.3 机理Ⅱ，速率控制步骤--反应C 245

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