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第一章 电化学理论基础1

1.1 电化学体系的基本单元1

1.1.1 电极1

1.1.2 隔膜2

1.1.3 电解质溶液3

1.1.4 电解池的设计与安装4

1.2 电化学过程热力学6

1.2.1 可逆电化学过程的热力学6

1.2.2 不可逆电化学过程的热力学7

1.3 非法拉第过程及电极/溶液界面的性能8

1.3.1 电极的电容和电荷8

1.3.2 双电层理论概要10

1.3.3 零电荷电势与表面吸附12

1.4 法拉第过程和影响电极反应速度的因素17

1.4.1 电极反应种类和机理17

1.4.2 电化学实验及电化学电池的变量20

1.4.3 影响电极反应速度的因素及电极的极化22

1.4.4 电极反应动力学简介24

1.5.1 物质传递的形式30

1.5 物质传递控制反应绪论30

1.5.2 稳态物质传递31

1.6 电化学研究方法介绍34

1.6.1 稳态和暂态34

1.6.2 电位扫描技术——循环伏安法35

1.6.3 控制电位技术——单电位阶跃法37

1.6.4 控制电流技术——恒电流电解39

参考文献41

1.6.5 光谱电化学方法41

第二章 电催化过程43

2.1 电催化原理43

2.1.1 电催化的类型及一般原理43

2.1.2 影响电催化性能的因素48

2.1.3 评价电催化性能的方法49

2.2 氢电极反应的电催化57

2.2.1 氢气析出的电催化57

2.2.2 氢氧化反应的电催化61

2.3 氧电极反应的电催化62

2.3.1 氧气的电催化还原62

2.3.2 氧析出反应的电催化69

2.4 有机小分子的电催化氧化71

2.4.1 有机小分子在纯金属电催化剂上的氧化71

2.4.2 有机小分子在二元或多元金属电催化剂上的氧化72

2.4.3 有机小分子在金属及金属氧化物催化剂上的氧化73

2.4.4 有机小分子氧化电催化剂的制备74

2.4.5 有机小分子氧化催化剂的表征及反应机理探讨76

参考文献80

第三章 化学电源81

3.1 概述81

3.1.1 主要术语81

3.1.2 化学电源的主要性能82

3.1.3 化学电源的选择和应用88

3.2 一次电池90

3.2.1 一次电池的通性及应用90

3.2.2 碱性锌锰电池92

3.2.3 其他几种锌一次电池95

3.2.4 锂电池98

3.3 二次电池103

3.3.1 二次电池的一般性质及应用103

3.3.2 铅酸蓄电池105

3.3.3 碱性Ni/Cd电池109

3.3.4 氢镍电池111

3.3.5 锂电池和锂离子电池115

3.3.6 Na/NiCl2二次电池116

3.3.7 处于研究、开发中的锌二次电池117

3.4 燃料电池119

3.4.1 燃料电池的历史和发展119

3.4.2 燃料电池的特点和分类120

3.4.3 国内外燃料电池的研究现状122

3.4.4 质子交换膜燃料电池124

参考文献125

4.1 金属电沉积和电镀原理127

4.1.1 简单金属离子的还原127

第四章 金属的表面精饰127

4.1.2 金属络离子的还原128

4.1.3 金属共沉积原理129

4.1.4 金属电结晶动力学130

4.1.5 金属电沉积过程中表面活性物质的作用131

4.2 电镀过程134

4.2.1 镀层的主要性能134

4.2.2 影响镀层质量的因素135

4.2.3 电镀生产工艺137

4.2.4 几种典型的电镀过程138

4.2.5 塑料的金属化涂装146

4.3 金属的阳极氧化149

4.3.1 金属阳极氧化原理149

4.3.2 铝的阳极氧化150

4.3.3 钛的阳极氧化152

4.4 电泳涂装技术153

4.4.2 阴极电泳涂装154

4.4.1 阳极电泳涂装154

参考文献155

第五章 无机物的电解工业157

5.1 概述157

5.2 氯碱工业159

5.2.1 隔膜槽电解法159

5.2.2 汞槽电解法163

5.2.3 离子膜槽电解法165

5.2.4 氯碱工业未来发展的展望168

5.3 氯酸盐和高氯酸盐的电合成169

5.3.1 氯酸钠169

5.3.2 高氯酸盐171

5.4 锰化合物的电解合成172

5.4.1 电解MnO2172

5.4.2 高锰酸钾173

5.5 电解法生产过氧化氢174

5.6 水的电解176

参考文献182

6.1 概述183

第六章 有机物的电解合成183

6.2 有机电合成的若干发展方向187

6.3 己二腈的电解合成192

6.4 四烷基铅198

6.5 糖精200

6.6 苯二酚202

6.7 有机化合物的电化学氟化204

6.8 均匀设计法在有机电化学合成工艺中的应用207

6.9.1 阳极氧化反应212

6.9 国外有机物电解合成研究动向212

6.9.2 阴极还原反应216

参考文献219

第七章 电化学传感器220

7.1 概述220

7.1.1 化学传感器分类221

7.1.2 电位型传感器简介221

7.2 控制电位电解型气体传感器226

7.2.1 控制电位电解型气体传感器的发展226

7.2.2 Clark电极228

7.2.3 控制电位电解型气体传感器的结构原理229

7.2.4 气体扩散电极在气体传感器中的应用232

7.2.5 电流型气体传感器的几个性能指标235

7.2.6 新一代SPE控制电位电解型气体传感器的研制237

7.3 生物电化学传感器239

7.3.1 生物传感器的分类239

7.3.2 酶传感器241

参考文献245

8.2 金属的电化学腐蚀246

第八章 电化学腐蚀与防护246

8.1 金属腐蚀与防护的意义246

8.3 腐蚀电池250

8.4 电势-pH图及其在金属防护中的应用251

8.4.1 Fe-H2O体系的φ-pH图的构作252

8.4.2 Fe-H2O体系的φ-pH图在金属防护上的应用255

8.5 金属的电化学防腐蚀258

参考文献262

全书思考题和习题263