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第一章 电解质溶液7

1.1 电离与水合7

1.2 电解质溶液的活度和活度系数8

1.2.1 活度的基本概念8

1.2.2 离子活度和电解质平均活度10

1.2.3 离子强度定律11

1.3 粒子在化学势梯度作用下的运动——扩散12

1.3.1 稳态扩散12

1.3.2 非稳态扩散15

1.4 离子在电场作用下的运动——电迁移16

1.4.1 电解质溶液的电导和电导率16

1.4.2 离子淌度19

1.4.3 离子迁移数20

参考文献22

2.1.1 实物相的电势23

2.1 相间电势和电极电势23

第二章 电化学热力学23

2.1.2 相间电势差25

2.1.3 电极电势27

2.1.4 相对电势和标准氢电极29

2.2 电化学体系30

2.2.1 原电池31

2.2.2 电解池32

2.2.3 腐蚀电池33

2.3 电化学过程热力学34

2.3.1 可逆电化学过程的热力学34

2.3.2 不可逆电化学过程的热力学36

参考文献40

第三章 电极／溶液界面的基本性质41

3.1 概述41

3.1.1 研究“电极／溶液”界面性质的意义41

3.1.2 理想极化电极42

3.2 电毛细曲线43

3.3 微分电容法45

3.4 双电层的结构47

3.4.1 电极／溶液界面的基本图像47

3.4.2 GCS分散型模型49

3.5 零电荷电势（？）55

3.5.1 测量方法55

3.5.2 研究零电荷电势的意义56

3.6 电极／溶液界面的吸附现象56

3.6.1 无机离子在“电极／溶液”界面上的吸附57

3.6.2 有机分子在“电极／溶液”界面上的吸附59

参考文献61

4.1.1 电池反应与电极过程63

4.1.2 电极过程的主要特征及研究方法63

4.1 电极过程概述63

第四章 电极过程63

4.2 液相传质过程动力学65

4.2.1 液相传质的三种形式65

4.2.2 平面电极上稳态扩散传质过程67

4.2.3 旋转圆盘电极73

4.2.4 扩散传质步骤控制时的稳态极化曲线的形式75

4.2.5 扩散层中电场对稳态传质速度和电流的影响78

4.2.6 静止液体中平面电极上的非稳态扩散过程79

4.3 电化学步骤的动力学84

4.3.1 电极电势对电化学步骤反应速率的影响84

4.3.2 电极电势的“电化学极化”89

4.3.3 浓度极化对电化学步骤反应速率和极化曲线的影响92

4.3.4 界面相间电势分布对电化学步骤反应速率的影响——“φ1效应”95

4.4 金属电极过程99

7.1.2 电化学传感器的分类及一般工作原理99

4.4.1 金属的阳极溶解100

4.4.2 金属的表面钝化102

4.4.3 金属的自溶解过程107

参考文献112

第五章 若干重要电极过程的反应机理与电化学催化113

5.1 概述113

5.1.1 电催化的类型及一般原理114

5.1.2 影响电催化性能的因素116

5.1.3 研究电催化性能的方法118

5.2 氢电极反应的电催化124

5.2.1 氢析出反应124

5.2.2 氢析出反应的电化学催化129

5.2.3 氢氧化反应的电催化133

5.3 氧电极反应的电催化134

5.3.1 氧的还原反应机理134

5.3.2 氧化还原反应的电化学催化136

5.3.3 氧析出反应的电催化140

5.4 甲醇的电化学氧化141

5.4.1 基本实验现象142

5.4.2 甲醇阳极氧化机理的探讨143

5.4.3 甲醇的电化学催化氧化146

参考文献148

第六章 化学电源149

6.1 化学电源基本概念149

6.1.1 化学电源的工作原理和组成149

6.1.2 化学电源的分类149

6.1.3 化学电源的性能指标150

6.1.4 化学电源的选择和应用156

6.2 一次电池157

6.2.1 一次电池的通性及类型157

6.2.2 锌-锰电池159

6.2.3 其他锌一次电池165

6.2.4 锂电池166

6.3 二次电池167

6.3.1 二次电池的通性167

6.3.2 铅酸蓄电池168

6.3.3 锂离子电池172

6.3.4 其他二次电池体系简介187

6.4 燃料电池188

6.4.1 燃料电池的工作原理188

6.4.2 燃料电池的特点及分类189

6.4.3 燃料电池的关键材料与部件190

6.4.4 燃料电池系统192

6.4.5 质子交换膜燃料电池193

6.4.6 其他燃料电池体系简介196

参考文献197

第七章 电化学传感器199

7.1 电化学传感器概述199

7.1.1 传感器基本概念199

7.1.3 电化学传感器的性能指标201

7.2.2 离子传感器的分类203

7.2 离子传感器203

7.2.1 离子传感器的基本结构203

7.2.3 离子传感器的响应机理206

7.2.4 离子选择性场效应晶体管型传感器208

7.3 电化学气体传感器208

7.3.1 电流型电化学气体传感器209

7.3.2 固体电解质气体传感器211

7.3.3 气敏电极212

7.4 电化学生物传感器213

7.4.1 生物传感器213

7.4.2 电化学生物传感器215

参考文献219

第八章 无机化学品及材料的电解制备220

8.1 电解过程概述220

8.1.1 电解过程基本概念及分类220

8.1.2 电化学反应器221

8.1.3 电解生产的技术经济指标224

8.1.4 电解生产的优势和不足226

8.2 无机物电解合成227

8.2.1 无机物电合成简介227

8.2.2 食盐水电解——氯碱工业228

8.3 电解冶金231

8.3.1 电解冶金的意义及分类231

8.3.2 金属的电结晶及影响因素232

8.3.3 熔盐电解制取轻金属及稀有金属234

8.4 纳米材料的电化学合成238

8.4.1 电化学方法制备纳米材料的优点239

8.4.2 电化学法制备纳米晶体的影响因素239

8.4.3 纳米材料的电化学制备方法的分类及应用240

参考文献242

9.1 概述243

第九章 有机电合成243

9.1.1 有机电合成的特点244

9.1.2 电解的装置245

9.1.3 使用的溶剂、电解质和电极246

9.2 有机电极反应的种类248

9.2.1 按反应类型分类248

9.2.2 按反应方式分类248

9.3.1 烃的电合成251

9.3 各类有机化合物的电合成反应251

9.3.2 醇和酚的电合成252

9.3.3 醛、酮和醌的电合成254

9.3.4 羧酸的电合成256

9.3.5 胺类的电合成258

9.3.6 金属有机化合物的电合成260

9.3.7 有机卤化物的电合成262

9.3.8 其他有机化合物的电合成264

9.4.1 己二腈的电合成266

9.4 有机电合成工业化实例266

9.4.2 四乙基铅的电合成268

9.4.3 L-半胱氨酸的电合成271

9.4.4 香草醛的电氧化合成271

9.4.5 导电有机高聚物的电合成272

9.5 有机电合成的若干发展方向274

9.5.1 发展能缩短工艺过程的有机电合成274

9.5.2 发展使用廉价原料电合成有用产品275

9.5.3 发展间接的电解合成法，提高反应选择性275

9.5.4 发展两极同时利用成对电解技术，提高设备的时空率和电流效率276

9.5.5 消耗电极的有机电合成278

9.5.6 利用相转移的电解法279

9.5.7 利用修饰电极的有机电合成280

9.5.8 利用SPE电解法的有机电合成280

9.5.10 开发能同时得到有机产品和电能的过程282

9.5.11 超声在有机电合成中的应用282

9.5.9 发展生产高附加值产品的有机电解合成282

参考文献283

第十章 生物电化学285

10.1 生物电化学概述285

10.1.1 生物电化学及其研究范畴285

10.1.2 生物体的电现象286

10.2 生物电化学测试方法287

10.2.1 伏安法在生物和医学中的应用287

10.2.2 交流阻抗谱在生物和医学中的应用289

10.2.3 超微电极技术在生物学和医学中的应用291

10.3 应用电化学方法诊断和治疗的器件293

10.3.1 电化学基因传感器293

10.3.2 利用电刺激传导的治疗方法296

10.3.3 人工肾脏中的电化学系统296

10.4 生物电池系统297

10.4.1 生物燃料电池297

10.4.2 酶电池及微生物电池298

参考文献299

第十一章 金属的电化学腐蚀与防护300

11.1 金属腐蚀与防护的意义300

11.2 电化学腐蚀与腐蚀原电池模型300

11.2.1 金属的电化学腐蚀300

11.2.2 电化学腐蚀的电极过程301

11.2.3 腐蚀原电池303

11.3 电化学腐蚀的分类306

11.3.1 电偶腐蚀306

11.3.2 小孔腐蚀307

11.3.3 缝隙腐蚀308

11.3.4 晶间腐蚀308

11.3.5 应力腐蚀破裂309

11.3.6 选择性腐蚀309

11.3.8 磨损腐蚀310

11.3.7 杂散电流腐蚀310

11.3.9 腐蚀疲劳311

11.3.10 微生物腐蚀311

11.3.11 生物污损腐蚀311

11.4 析氢腐蚀311

11.4.1 金属析氢腐蚀的几个特点312

11.4.2 析氢腐蚀影响因素312

11.5 吸氧腐蚀316

11.5.2 吸氧腐蚀的一般规律317

11.5.1 吸氧反应的基本步骤317

11.5.3 吸氧腐蚀影响因素318

11.5.4 吸氧腐蚀电势和腐蚀电流密度321

11.6.1 金属镀层321

11.5.5 供氧差异腐蚀电池322

11.6 金属的电化学防腐蚀324

11.6.2 电化学保护325

参考文献328

11.6.3 缓蚀剂保护328

12.1 电化学测试体系329

12.1.1 电化学测试的电极体系329

第十二章 电化学测试方法329

12.1.2 现代电化学测试装置330

12.2 测量电化学步骤动力学参数的稳态和暂态方法331

12.2.1 暂态和稳态331

12.2.2 稳态极化的测量331

12.2.3 暂态测量方法333

12.3 交流阻抗法338

12.3.1 电路的交流阻抗339

12.3.2 电极系统的交流阻抗344

12.3.3 阻抗测试技术346

12.3.4 交流阻抗方法的应用347

12.4.1 光谱电化学方法的建立及发展351

12.4.2 光谱电化学的基本原理351

12.4 光谱电化学方法351

12.4.3 光透电极和电化学池353

12.4.4 紫外-可见光谱电化学法354

12.4.5 红外光谱电化学方法357

12.4.6 激光Raman光谱法358

12.5 旋转圆环-圆盘电极（RRDE）360

12.5.1 旋转圆环-圆盘电极的结构和工作原理360

12.5.2 旋转圆环-圆盘电极上理论捕集系数361

12.5.3 旋转圆环-圆盘电极的应用362

参考文献363

第十三章 应用电化学实验364

实验一 氢超电势的测定364

实验二 循环伏安法研究Fe（CN）？/Fe（CN）？电极反应动力学367

实验三 碳钢极化曲线的测定370

实验四 交流阻抗法分析碳钢在3.5％NaC1溶液中的腐蚀行为375

实验五 铅蓄电池电极充放电曲线的测定377