電化學基礎教程

第1章 緒論
1.1 電化學簡介
1.2 電化學的歷史
1.3 電化學研究領域的發(fā)展
1.4 本書結構與學習方法
復習題
第2章 導體和電化學體系
2.1 電學基礎知識
2.1.1 電場與電勢
2.1.2 導體及其在電場中的性質
2.2 電子導體的導電機理
2.3 離子導體的導電機理
2.3.1 電解質溶液
2.3.2 熔融電解質和離子液體
2.3.3 無機固體電解質
2.3.4 聚合物電解質
2.4 電化學體系
2.4.1 兩類電化學裝置
2.4.2 從電子導電到離子導電的轉換
2.5 法拉第定律
復習題
第3章 電解質深液
3.1 離子水化
3.1.1 電解質的分類
3.1.2 水的結構與水化焓
3.1.3 離子的水化膜
3.1.4 固/液界面的水化膜
3.2 電解質溶液的活度
3.2.1 活度的概念
3.2.2 離子的平均活度
3.2.3 離子強度定律
3.3 電遷移
3.3.1 電解質溶液的電導率
3.3.2 離子的淌度
3.3.3 離子遷移數(shù)
3.3.4 水溶液中質子的導電機制
3.4 擴散
3.4.1 Fick第一定律
3.4.2 Fick第二定律
3.4.3 擴散系數(shù)
3.5 離子氛理論
3.5.1 離子氛的概念
3.5.2 松弛效應與電泳效應
3.5.3 盎薩格（Onsager）極限公式
3.5.4 交流電場和強電場對電解質電導的影響
復習題
第4章 電化學熱力學
4.1 相間電勢與可逆電池
4.1.1 內電勢與外電勢
4.1.2 界面電勢差
4.1.3 電化學勢與費米能級
4.1.4 可逆電池
4.2 電極電勢
4.2.1 氫標電極電勢與Nernst方程
4.2.2 氫標電極電勢在計算中的應用
4.2.3 可逆電極
4.3 液體接界電勢
4.4 離子選擇性電極
4.4.1 膜電勢
4.4.2 玻璃電極
4.4.3 其他類型的離子選擇性電極
復習題
第5章 雙電層
5.1 雙電層簡介
5.1.1 雙電層的形成
5.1.2 離子雙層的形成條件
5.1.3 理想極化電極與理想不極化電極
5.2 雙電層結構的研究方法
5.2.1 電毛細曲線
5.2.2 微分電容曲線
5.2.3 零電荷電勢
5.2.4 離子表面剩余量
5.3 雙電層結構模型的發(fā)展
5.3.1 Helmholtz模型與Gouy?Chapman模型
5.3.2 Gouy?Chapman Stern模型
5.3.3 Grahame模型與特性吸附
5.3.4 Bockris模型與溶劑層的影響
5.4 有機活性物質在電極表面的吸附
5.4.1 有機物的可逆吸附
5.4.2 有機物的不可逆吸附
復習題
第6章 電化學動力學概論
6.1 電極的極化
6.1.1 極化與過電勢
6.1.2 極化曲線與三電極體系
6.1.3 穩(wěn)態(tài)極化曲線的測量
6.2 不可逆電化學裝置
6.3 電極過程與電極反應
6.3.1 電極過程歷程分析
6.3.2 電極反應的特點與種類
6.4 電極過程的速率控制步驟
6.4.1 速率控制步驟
6.4.2 常見極化類型
6.4.3 電極過程的特征及研究方法
復習題
第7章 電化學極化
7.1 電化學動力學理論基礎
7.1.1 化學動力學回顧
7.1.2 電子轉移的動態(tài)平衡與極化本質
7.1.3 電子轉移動力學理論發(fā)展簡介
7.2 電極動力學的Butler Volmer模型
7.2.1 單電子反應的Butler Volmer公式
7.2.2 傳遞系數(shù)
7.2.3 標準速率常數(shù)
7.2.4 交換電流密度
7.3 單電子反應的電化學極化
7.3.1 電化學極化下的Butler?Volmer公式
7.3.2 Tafel公式
7.3.3 線性極化公式
7.4 多電子反應的電極動力學
7.4.1 多電子反應的Butler?Volmer公式
7.4.2 多電子反應的電化學極化
7.5 電極反應機理的研究
7.5.1 利用電化學極化曲線測量動力學參數(shù)
7.5.2 電極反應的級數(shù)
7.5.3 平衡態(tài)近似與電極反應歷程分析
7.6 分散層對電極反應速率的影響——ψ1效應
7.6.1 分散層電勢差對電極動力學的影響
7.6.2 考慮了ψ1電勢的動力學公式
7.6.3 過硫酸根離子還原極化曲線分析
7.7 平衡電勢與穩(wěn)定電勢
7.7.1 穩(wěn)定電勢
7.7.2 如何建立平衡電勢
復習題
第8章 濃度極化
8.1 液相傳質
8.1.1 液相傳質方式
8.1.2 液相傳質流量
8.1.3 支持電解質
8.2 擴散與擴散層
8.2.1 穩(wěn)態(tài)擴散與非穩(wěn)態(tài)擴散
8.2.2 擴散層
8.3 穩(wěn)態(tài)擴散傳質規(guī)律
8.3.1 理想穩(wěn)態(tài)擴散
8.3.2 穩(wěn)態(tài)對流擴散
8.4 可逆電極反應的穩(wěn)態(tài)濃度極化
8.4.1 產物不溶
8.4.2 產物可溶，且產物初始濃度為零
8.4.3 產物可溶，且產物初始濃度不為零
8.4.4 電化學極化和濃度極化特點比較
8.5 電化學極化與濃度極化共存時的穩(wěn)態(tài)動力學規(guī)律
8.6 流體動力學方法簡介
8.6.1 旋轉圓盤電極
8.6.2 旋轉環(huán)盤電極
8.7 電遷移對擴散層中液相傳質的影響
8.8 表面轉化步驟對電極過程的影響
8.8.1 表面轉化步驟控制時的動力學公式
8.8.2 均相表面轉化與液相傳質共同控制時的動力學公式
復習題
第9章 基本暫態(tài)測量方法與極譜法
9.1 電勢階躍法
9.1.1 平面電極的大幅度電勢階躍
9.1.2 時間常數(shù)
9.1.3 微觀面積與表觀面積
9.1.4 球形電極的半無限擴散
9.1.5 微電極
9.1.6 準可逆和不可逆電極反應的電勢階躍
9.2 電流階躍法
9.2.1 電流階躍下的粒子濃度分布函數(shù)
9.2.2 可逆電極反應的電勢?時間曲線
9.2.3 不可逆電極反應的電勢?時間曲線
9.2.4 電極反應動力學參數(shù)測量方法小結
9.3 滴汞電極與極譜法
9.3.1 滴汞電極
9.3.2 擴散極譜電流
9.3.3 極譜波
復習題
第10章 實際電極過程
10.1 電催化概述
10.2 氫電極過程
10.2.1 氫在電極上的吸附
10.2.2 氫的陰極還原
10.2.3 氫的陽極氧化
10.3 氧電極過程
10.3.1 氧的陰極還原機理
10.3.2 氧在電極上的吸附
10.3.3 氧陰極還原的電催化劑
10.3.4 氧的陽極氧化機理
10.4 金屬陰極過程
10.4.1 金屬陰極過程基本特點
10.4.2 簡單金屬離子的陰極還原
10.4.3 金屬配離子的陰極還原
10.4.4 電結晶
10.4.5 電解法制備金屬粉末
10.4.6 電鑄
10.5 金屬陽極過程
10.5.1 正常的金屬陽極溶解過程
10.5.2 金屬的鈍化
10.5.3 金屬的自溶解
10.5.4 金屬腐蝕與防護
10.5.5 金屬電解加工與拋光
10.5.6 電池中鋅電極的陽極過程
10.5.7 鋁合金的陽極氧化
復習題