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内容简介

　　《电极过程简明教程（原著第二版）》是一本电化学入门级的经典教材。书中将电极反应原理、应用技术与实验方法有机地融为一体，化繁为简，讲述深入浅出。内容涵盖了电极反应过程及界面现象、电子转移过程，各种复杂的电极反应，实验电化学，电极反应研究技术，燃料电池等。
　　《电极过程简明教程（原著第二版）》特别适合作为电化学专业的本科生教材，也可用作能源、材料、环境等相关领域研究人员学习电化学的入门书。

内页插图

目录

译者前言
序言
符号表
第1章 电极反应简介
1.1 引言
1.2 电解池
1.3 简单电子转移反应
1.3.1 平衡电势
1.3.2 其他电势
1.4 传质过程
1.4.1 仅考虑扩散时的情形
1.4.2 对流-扩散时的情况
1.5 电子转移与传质的共同作用
1.6 可逆与不可逆电极反应比较
1.7 吸附
1.7.1 研究吸附的方法
1.7.2 为什么关注吸附？
1.8 耦合化学反应
1.9 新相的生成与生长
1.10 多电子转移
1.11 结语
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第2章 构成界面的两相
2.1 引言
2.2 金属
2.2.1 体相结构和性质
2.2.2 表面结构
2.3 电解质溶液
2.3.1 溶剂
2.3.2 支持电解质
2.3.3 反应物、中间产物和产物
2.4 离子渗透膜
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第3章 电极/溶液界面
3.1 引言
3.2 双电层模型
3.3 有机分子的吸附
3.4 双电层结构对电化学测量的影响
3.4.1 充电电流
3.4.2 电极反应动力学
3.5 结语
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第4章 电子转移过程的深度审视
4.1 引言
4.2 表观电势
4.3 电子转移动力学
4.3.1 预备知识
4.3.2 绝对速度理论
4.3.3 电子转移的能级波动模型
4.4 若干实验结果
4.5 生物分子中的电子转移
4.6 双电层对动力学参数的影响
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第5章 复杂电极反应
5.1 引言
5.2 多电子转移反应
5.3 氢的析出与氧化反应
5.3.1 反应机理（Ⅰ）或（Ⅱ）——反应（A）为速度控制步骤
5.3.2 反应机理（Ⅰ）——反应（B）为速度控制步骤
5.3.3 反应机理（Ⅱ）——反应（C）为速度控制步骤
5.4 氧析出和氧还原
5.5 其他反应
5.6 电催化
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第6章 实验电化学
6.1 引言
6.2 应当注意的问题
6.2.1 IR降
6.2.2 双电层充电电流
6.2.3 电噪声
6.2.4 传质模式
6.2.5 溶液污染
6.2.6 可重现的电极表面
6.3 仪器装置
6.4 电化学池的组成
6.4.1 工作电极
6.4.2 对电极
6.4.3 参比电极
6.4.4 电解质溶液
6.4.5 隔膜和离子渗透膜
6.5 电解池设计
6.6 控制了什么?
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第7章 研究电极反应的技术
7.1 引言
7.2 稳态技术
7.2.1 电解/电量分析
7.2.2 稳态下电流密度-电势关系
7.2.3 旋转圆盘电极（RDE）
7.2.4 旋转环盘电极（RRDE）
7.3 非稳态技术
7.3.1 电势阶跃实验
7.3.2 循环伏安法
7.3.3 交流阻抗法
7.4 微电极
7.4.1 稳态实验
7.4.2 非稳态实验
7.5 光谱电化学
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第8章 燃料电池
8.1 引言
8.2 什么是燃料电池？
8.3 燃料电池类型
8.3.1 磷酸型燃料电池
8.3.2 碱性燃料电池
8.3.3 聚合物电解质膜燃料电池
8.3.4 熔融碳酸盐燃料电池
8.3.5 固体氧化物燃料电池
8.4 H2/O2PEM燃料电池
8.4.1 固体聚合物电解质（膜）
8.4.2 阴极催化剂
8.4.3 阳极催化剂
8.4.4 膜电极组件
8.4.5 双极板
8.4.6 燃料电池堆
8.4.7 重温相关的电化学
8.4.8 PEM燃料电池的性能
8.4.9 商业发展
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第9章 在改善环境方面的应用
9.1 引言
9.2 电解水
9.3 生成洁净水
9.4 精细化学品的生产
9.5 清除废水中的金属离子
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第10章 习题与答案
10.1 习题
10.2 答案

精彩书摘

　　1．4传质过程
　　本章的引言中已经强调，对于连续的化学变化或维持反应电流而言，反应物向电极表面的输送以及产物从电极表面的移离是至关重要的。
　　通常，传质过程主要有以下3种形式。
　　扩散是由浓度梯度引起的某一组分的运动。换言之，这种降低浓差的物理过程是基本的自然属性，表现为一种组分自高浓度区向低浓度区的转移，直至浓度保持一致。与溶液本体相比，电子转移反应势必引起电极表面反应物的浓度降低和产物浓度的上升，因此扩散也是电极反应的必然结果。
　　对流是某一组分在外加机械力作用下产生的移动。晃动电解池、对溶液充气、搅拌溶液或移动电极都会产生对流。在许多情况下，需要对于对流状态给予定量的描述。然而，这种描述仅对那些具有简单流体动力学的体系方有可能，这类体系包括旋转圆盘电极以及流过平板电极的溶液。正常情况下，如果实验涉及强制对流，对流产生的传质速率相比扩散而言占有显著优势。电化学家在实验中必须注意未搅拌溶液中的“自然对流”。许多情况均可引起自然对流，例如实验室中的偶然振动、与电子转移反应相关的电极表面液层中浓度或温度变化引起的密度差。
　　电迁移是荷电组分在电场作用下的移动。在所有电化学池中，倘若电流通过两极之间的溶液，期间必然存在电势梯度。因此，电迁移特指荷电粒子在溶液中的移动过程（如图1．1所示）。电迁移纯属一种静电现象，对于电极反应中的反应物或产物来说并非重要的传输模式。尽管在所有的电子转移反应中，要么反应物、要么产物（或两者）必定有一种为离子组分，而对这些组分而言电迁移并不是一种主要的传输方式。在含有大量过剩惰性电解质的体系中，正是来自电解质的大量离子携带电荷通过溶液。的确，这也是绝大多数实验室实验采用高浓度电解质溶液的原因。反之，在工业电解池中，反应物为荷电组分且以高浓度存在（如图1．1所示的氯碱电解池），此时必须考虑反应物的电迁移性质。
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