第1章 绪论 1
工业电化学过程 1
工业电化学概况 1
氯碱生产 4
己二腈的电合成 7
金属的电解提取与精炼 7
电化学反应器的基本组成 9
电极材料 9
离子导体 12
隔离器 19
电化学过程的物料管理和能量管理 23
物料衡算 23
电压衡算 26
热衡算 32
溶液流动的能量损耗 34
参考文献 35
复习思考题 36
第2章 电极反应动力学 39
引言 39
电极反应的动力学方程 40
简单电子传递反应的动力学方程 40
多步骤电极反应 43
溶液中传质对电极反应速率的影响 48
电极上的吸附及添加剂的动力学效应 53
电极上吸附的一般概念 53
电极上吸附作为分离技术的应用 55
添加剂吸附对电极反应速率的影响 56
电催化反应与电极材料的催化作用 58
氢的电极反应 59
氧的电极反应 60
氯析出反应 63
有机物的电极反应 64
电极材料的催化作用 66
金属的阴极沉积与阳极溶解 69
金属电沉积与电结晶 69
金属的阳极溶解与钝化 71
金属的腐蚀 73
制备性电解的产物分布 76
制备性电解的一般特征 76
产物分布的数学模型 77
反应选择性的控制 78
非水介质中的电极反应 82
溶剂的性质及其对电极反应的影响 82
非水溶液中若干电极反应的机理 84
熔盐中的电极反应 86
参考文献 89
复习思考题 90
第3章 电化学体系中的质量传递和电流分布 93
电解质溶液中的传质方程 93
稀溶液中传质方程的一般形式 93
溶液中的电荷传输 94
离子迁移对电极反应速率的影响 95
二元溶液中的传质方程 96
二维电极上的对流传质分析 99
流体力学的若干概念 99
层流条件下平板电极上稳态对流传质的理论分析 103
对流传质的半经验关联方法 107
常见二维电极的传质公式 110
多孔电极中的传质与反应速率分布 119
多孔电极简介 119
二相多孔电极的宏观均一模型 121
三相多孔电极的理论模型 129
隔膜和离子交换膜中的传输 130
隔膜中的传输 130
离子交换膜的膜电位和传输性能 132
电渗析原理 136
二维电极上的电流分布与电位分布 139
概述 139
一次电流分布 141
二次电流分布 143
三次电流分布 145
电流分布理论的工程应用 146
附录:矢量和传输方程中的算符 148
参考文献 150
复习思考题 152
第4章 电解工程 155
电解过程的技术经济指标和经济优化 155
电解过程的技术经济指标 155
电解过程的经济优化 157
电化学反应器设计概述 159
电化学反应器设计的一般原则与步骤 159
与反应器结构相关的若干电化学工程参数 161
电化学反应器的典型结构 162
间歇式电化学反应器 167
扩散控制的情形 167
活化控制的情形 169
连续搅拌箱式电化学反应器(CSTER) 171
扩散控制条件下的理想反应器 171
溶液循环对转化率的影响 174
活化控制的情形 175
电化学反应器与化学反应器的组合系统 176
柱塞流电化学反应器——平行板电解器 177
基本设计方程和活化控制的情形 177
传质控制的情形——湍流条件下的恒电压电解 178
串联流动的单极式反应器组的操作特性 181
颗粒床反应器 185
颗粒床电极的若干概念 185
填充床反应器的操作特性分析——金属相电位恒定的模型 190
流化床反应器的操作特性分析——金属相电位可变的模型 193
参考文献 195
复习思考题 196
第5章 燃料电池 200
燃料电池的一般原理 200
燃料电池技术概况 200
燃料电池的热力学 207
燃料电池动力学——工作电流对电池效率和比功率的影响 210
燃料电池中的传质及其对电池性能的影响 212
多孔电极中气体反应剂的扩散传质 212
流动通道中气体反应剂的对流传质 215
质子交换膜中水的传输及其对膜电导率的影响 222
燃料电池的模拟分析 225
基于电压衡算的燃料电池模拟 225
基于流量衡算的燃料电池一维模型 226
基于流体力学的燃料电池模拟 231
参考文献 232
复习思考题 232
本书常用物理量符号一览表 235