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第1章 电极反应简介1

1.1引言1

1.2电解池4

1.3简单电子转移反应7

1.3.1平衡电势7

1.3.2其他电势11

1.4传质过程16

1.4.1仅考虑扩散时的情形18

1.4.2对流-扩散时的情况22

1.5电子转移与传质的共同作用25

1.6可逆与不可逆电极反应比较27

1.7吸附28

1.7.1研究吸附的方法29

1.7.2为什么关注吸附？30

1.8耦合化学反应31

1.9新相的生成与生长34

1.10多电子转移36

1.11结语36

扩展读物36

第2章 构成界面的两相38

2.1引言38

2.2金属38

2.2.1体相结构和性质38

2.2.2表面结构40

2.3电解质溶液43

2.3.1溶剂43

2.3.2支持电解质45

2.3.3反应物、中间产物和产物49

2.4离子渗透膜56

扩展读物58

第3章 电极/溶液界面59

3.1引言59

3.2双电层模型60

3.3有机分子的吸附65

3.4双电层结构对电化学测量的影响68

3.4.1充电电流68

3.4.2电极反应动力学68

3.5结语69

扩展读物70

第4章 电子转移过程的深度审视71

4.1引言71

4.2表观电势72

4.3电子转移动力学73

4.3.1预备知识73

4.3.2绝对速度理论74

4.3.3电子转移的能级波动模型78

4.4若干实验结果81

4.5生物分子中的电子转移83

4.6双电层对动力学参数的影响85

扩展读物86

第5章 复杂电极反应87

5.1引言87

5.2多电子转移反应88

5.3氢的析出与氧化反应90

5.3.1反应机理（Ⅰ）或（Ⅱ）——反应（A）为速度控制步骤92

5.3.2反应机理（Ⅰ）——反应（B）为速度控制步骤93

5.3.3反应机理（Ⅱ）——反应（C）为速度控制步骤94

5.4氧析出和氧还原97

5.5其他反应99

5.6电催化100

扩展读物103

第6章 实验电化学104

6.1引言104

6.2应当注意的问题104

6.2.1 IR降104

6.2.2双电层充电电流105

6.2.3电噪声107

6.2.4传质模式108

6.2.5溶液污染108

6.2.6可重现的电极表面109

6.3仪器装置111

6.4电化学池的组成111

6.4.1工作电极111

6.4.2对电极113

6.4.3参比电极114

6.4.4电解质溶液117

6.4.5隔膜和离子渗透膜117

6.5电解池设计118

6.6控制了什么？122

扩展读物124

第7章 研究电极反应的技术126

7.1引言126

7.2稳态技术127

7.2.1电解/电量分析127

7.2.2稳态下电流密度-电势关系129

7.2.3旋转圆盘电极（RDE）130

7.2.4旋转环盘电极（RRDE）143

7.3非稳态技术145

7.3.1电势阶跃实验145

7.3.2循环伏安法153

7.3.3交流阻抗法173

7.4微电极176

7.4.1稳态实验177

7.4.2非稳态实验178

7.5光谱电化学178

扩展读物181

第8章 燃料电池183

8.1引言183

8.2什么是燃料电池？183

8.3燃料电池类型186

8.3.1磷酸型燃料电池186

8.3.2碱性燃料电池188

8.3.3聚合物电解质膜燃料电池189

8.3.4熔融碳酸盐燃料电池189

8.3.5固体氧化物燃料电池190

8.4 H2/O2 PEM燃料电池191

8.4.1固体聚合物电解质（膜）192

8.4.2阴极催化剂194

8.4.3阳极催化剂195

8.4.4膜电极组件195

8.4.5双极板196

8.4.6燃料电池堆197

8.4.7重温相关的电化学198

8.4.8 PEM燃料电池的性能200

8.4.9商业发展201

扩展读物203

第9章 在改善环境方面的应用204

9.1引言204

9.2电解水205

9.3生成洁净水208

9.4精细化学品的生产211

9.5清除废水中的金属离子214

扩展读物220

第10章 习题与答案221

10.1习题221

10.2答案231