电化学方法原理和应用(第二版) [美]巴德(Bard A.J.),[美]福克纳(Faulk pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 巴德Bard A.J.，[美] 福克纳Faul 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502567040

商品编码：29215453790

包装：平装

出版时间：2005-05-01

基本信息

书名：电化学方法原理和应用(第二版)

定价：80.00元

作者：巴德(Bard A.J.),福克纳(Faulkner

出版社：化学工业出版社

出版日期：2005-05-01

ISBN：9787502567040

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：

商品重量：0.981kg

编辑推荐

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内容提要

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本书修订版既保持了版的写作宗旨与方式，全面涵盖了现在广泛应用的电化学方法原理，同时也增补了本书初版20年来电化学快速发展的新领域和新课题，如超微电极的应用、完整表面上的电化学现象、修饰电极、现代电子转移理论、扫描探针方法、液相色谱电化学联用方法、阻抗谱学、现代形式的脉冲伏安法和各种谱学电化学技术。本书内容丰富，数据和理论新颖，结构严谨。书中包括大量的习题和化学实例，并附有*的参考文献，非常便于学习。
本书可作为大学化学系高年级及研究生教材，同时也是从事电化学和电分析化学领域研究和应用人员的基础书。

目录

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章 电极过程导论及综述
1.1 导论
1.2 非法拉第过程和电极溶液界面的本质
1.3 法拉第过程和影响电极反应速率的因素
1.4 物质传递控制的反应介绍
1.5 偶合有化学反应的能斯特反应的半经验处理
1.6 电化学文献
1.7 参考文献
1.8 习题
第2章 电势和电池热力学
2.1 电化学热力学基础
2.2 界面电势差详述
2.3 液接界电势
2.4 选择性电极
2.5 参考文献
2.6 习题
第3章 电极反应动力学
3.1 均相动力学的回顾
3.2 电极反应的本质
3.3 电极动力学的ButlerVolmer 模型
3.4 ButlerVolmer 模型在单步骤单电子过程中的应用
3.5 多步骤机理
3.6 电荷转移的微观理论
3.7 参考文献
3.8 习题
第4章 迁移和扩散引起的物质传递
4.1 一般物质传递公式的推导
4.2 迁移
4.3 在活性电极附近的混合迁移和扩散
4.4 扩散
4.5 参考文献
4.6 习题
第5章 基本的电势阶跃法
5.1 阶跃实验的概述
5.2 扩散控制下的电势阶跃
5.3 超微电极上的扩散电流
5.4 可逆电极反应的取样电流伏安法
5.5 准可逆与不可逆电极反应的取样电流伏安法
5.6 多组分体系和多步骤电荷转移
5.7 计时电流反向技术
5.8 计时电量（库仑）法
5.9 超微电极的特殊用途
5.10 参考文献
5.11 习题
第6章 电势扫描法
6.1 引言
6.2 能斯特(可逆)体系
6.3 完全不可逆体系
6.4 准可逆体系
6.5 循环伏安法
6.6 多元体系和多步骤电荷转移
6.7 卷积和半积分技术
6.8 液液界面上的循环伏安法
6.9 参考文献
6.10 习题
第7章 极谱法和脉冲伏安法
7.1 极谱电极行为
7.2 极谱波
7.3 脉冲伏安法
7.4 参考文献
7.5 习题
第8章 控制电流技术
8.1 引言
8.2 控制电流方法的一般理论
8.3 恒电流电解过程中的电势时间曲线
8.4 反向技术
8.5 多组分体系和多步骤反应
8.6 恒电流双脉冲法
8.7 电量阶跃(恒电量)方法
8.8 参考文献
8.9 习题
第9章 涉及强制对流的方法——流体动力学方法
9.1 引言
9.2 对流体系的理论处理
9.3 旋转圆盘电极
9.4 旋转圆环与旋转环盘电极
9.5 旋转圆盘电极和旋转环盘电极的暂态过程
9.6 调制的RDE
9.7 超微电极的对流
9.8 电动流体学及相关现象
9.9 参考文献
9.10 习题
0章 建立在阻抗概念上的技术
10.1 引言
10.2 法拉第阻抗的阐释
10.3 由阻抗测量动力学参数
10.4 电化学阻抗谱学
10.5 交流伏安法
10.6 高次谐波
10.7 应用交流伏安法进行化学分析
10.8 电化学阻抗谱的仪器
10.9 在拉普拉斯平面上的数据分析
10.10 参考文献
10.11 习题
1章 整体电解方法
2章 偶合均相化学反应的电极反应
3章 双电层结构和吸附
4章 电活性层和修饰电极
5章 电化学仪器
6章 扫描探针技术
7章 光谱电化学和其他联用的表征方法
8章 光电化学和电致化学发光
附录A 数学方法
附录B 电化学问题的数值模拟
附录C 参考表
附录D
索引

作者介绍

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文摘

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序言

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现代材料科学中的先进表征技术 作者： 张华，李明，王芳 出版社： 科学技术出版社 出版年份： 2023年 ISBN： 978-7-5045-XXXX-X --- 内容简介 《现代材料科学中的先进表征技术》 是一本全面、深入探讨当代材料科学研究中必需的先进表征手段的专著。本书旨在为高年级本科生、研究生、科研人员以及工业界工程师提供一个结构清晰、理论与实践相结合的学习平台，使读者能够熟练掌握如何利用尖端技术解析材料的微观结构、化学组分、表面形貌及其宏观性能之间的内在联系。 本书的编撰紧密围绕“从原子尺度理解材料行为”这一核心目标，系统地涵盖了从传统技术到前沿方法的广泛谱系。不同于侧重于单一学科原理的传统教材，本书强调多模态表征的集成应用和数据融合分析，这是现代材料科学研究取得突破的关键所在。 全书共分为六大部分，共计二十章，内容详实，图表丰富，力求实现理论的严谨性与工程实践的可操作性的完美结合。 --- 第一部分：基础与互补性表征框架 (约250字) 本部分首先为读者建立现代材料表征的宏观视野和理论基础。我们探讨了表征方法选择的逻辑框架，强调了空间分辨率、能量分辨率和时间分辨能力在实验设计中的重要性。 第一章：材料表征的科学目标与挑战：讨论了从微米到纳米尺度的结构-性能关联性，介绍了有效表征所需面对的挑战，如原位（in-situ）观测、非破坏性测试以及极端条件下的分析需求。 第二章：X射线散射与衍射基础：重点阐述了X射线在晶体和非晶材料中的相互作用机制。详细分析了粉末X射线衍射 (PXRD) 在物相鉴定、晶格参数测定中的应用，以及小角X射线散射 (SAXS) 在研究纳米尺度结构（如孔隙率、聚集体大小）中的独特优势。 第三章：光谱学基础回顾：简要回顾了分子振动、电子能级跃迁的基本物理原理，为后续的拉曼光谱、红外吸收等技术打下基础。 --- 第二部分：微观结构与形貌成像技术 (约400字) 本部分集中介绍了在纳米尺度上揭示材料形貌、晶体结构和缺陷的成像技术，是材料科学研究中最常用也最核心的工具集。 第四章：透射电子显微镜 (TEM) 的深度解析：本书对TEM的介绍超越了基础成像，重点探讨了高分辨透射电镜 (HRTEM) 在晶格观测中的应用，以及电子衍射 (SAED) 在确定单晶取向和晶界结构中的作用。此外，详细讲解了电子能量损失谱 (EELS) 如何实现原子尺度的化学态分析和价态确定。 第五章：扫描电子显微镜 (SEM) 与能谱分析：SEM部分的重点在于二次电子（SE）、背散射电子（BSE）成像的对比度机制，以及如何通过能量色散X射线谱 (EDS/EDX) 进行元素面扫描和点分析。特别强调了低电压和环境扫描电子显微镜（ESEM）在处理湿态或易碎样品时的优势。 第六章：原子力显微镜 (AFM) 的多功能性：AFM被视为获取表面形貌和力学信息的关键。我们详细讨论了接触模式、轻敲模式的操作细节，以及如何利用谱学成像模式（如力谱测量、KPFM/MFM等）来量化表面电势和磁性分布，这些是理解界面现象的重要参数。 --- 第三部分：化学态与表面敏感分析 (约400字) 材料的表面和界面性质往往决定了其宏观功能（如催化、腐蚀、生物相容性）。本部分聚焦于高灵敏度的表面化学分析方法。 第七章：X射线光电子能谱 (XPS) 的定量化学分析：详细阐述了XPS基于光电效应的原理，重点讲解了如何通过结合能的微小漂移来确定元素的化学环境和氧化态。本书提供了详尽的谱峰归属图表和数据处理技巧，以应对复杂多相材料的挑战。 第八章：二次离子质谱 (SIMS) 的超高灵敏度：SIMS章节深入分析了其在痕量元素分析和深度剖析方面的无与伦比的能力。强调了等离子体源SIMS (P-SIMS) 和时间飞行二次离子质谱 (ToF-SIMS) 在有机物和无机物表面分析中的适用性差异。 第九章：俄歇电子能谱 (AES) 与电子探针微区分析 (EPMA)：AES的应用场景侧重于薄膜和界面层。EPMA则被定位为结合了X射线成像和能谱的宏观半定量分析工具，特别适用于合金和矿物学研究。 --- 第四部分：光谱学与振动模式分析 (约250字) 本部分聚焦于材料的分子结构、化学键合和晶格振动，这些信息对于理解材料的光学和热学行为至关重要。 第十章：傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 与拉曼光谱的互补性：系统对比了两种技术对官能团和晶格振动的敏感度。详细介绍了表面增强拉曼散射 (SERS) 在分析吸附物和界面分子时的巨大潜力。 第十一章：光致发光光谱 (PL) 与阴极发光 (CL)：重点讨论了半导体和光电器件材料的发光机理。PL用于评估材料的带隙结构和载流子寿命，而CL则提供了一种与电子束激发相关的、与样品环境无关的内部发光分析手段。 --- 第五部分：热学、力学与原位动态表征 (约300字) 现代材料研究越来越需要模拟真实工作环境下的材料响应。本部分着重介绍动态和性能驱动的表征方法。 第十二章：热分析技术 (TGA, DSC, TMA)：深入解析了热重分析 (TGA) 在确定分解温度和挥发物组成中的作用，以及差示扫描量热法 (DSC) 在相变和热容测定中的应用。强调了精确温度控制对获得可靠热力学数据的重要性。 第十三章：动态力学分析 (DMA) 与纳米压痕：DMA被用于研究聚合物和复合材料的粘弹性行为和玻璃化转变温度。纳米压痕技术则被详细介绍为一种在微米尺度上量化硬度、杨氏模量等机械性能的有效方法，并探讨了如何结合AFM进行同步测量。 第十四章：原位/时间分辨表征技术：本章是本书的亮点之一，介绍了如何在电子显微镜或X射线同步辐射光源下进行实时反应监测。涵盖了在受控气氛或温度变化下观察晶化、相变或电化学反应的实验设置和数据解读。 --- 第六部分：数据处理、整合与案例分析 (约150字) 最后一部分旨在将零散的技术整合为一个完整的科研流程，并提供实际应用指导。 第十五章：多模态数据融合与交叉验证：强调了单一技术信息的局限性，并提供了如何通过结合SEM/EDS、TEM/EELS和XPS数据来构建三维材料模型的实例。讨论了谱学数据处理中的去卷积和基线校正等高级技巧。 第十六章：先进材料的典型表征案例：通过锂离子电池电极材料的界面演化、高熵合金的晶界分析和新型生物材料的表面润湿性研究等实际案例，演示了如何选择最优组合的技术路线来解决复杂的材料科学问题。 --- 本书的特点在于其广博的覆盖面和对分析细节的关注。它不仅是知识的传授，更是研究方法的指导手册，确保读者能够从容应对二十一世纪材料科学研究中日益增长的表征需求。

评分☆☆☆☆☆

作为一名需要经常处理实验数据和设计实验方案的工程师，我对一本工具书的要求是非常实用的——它必须能指导我“如何做”和“如何解释结果”。这本书在应用章节的表现可以说超出了我的预期。它不仅仅罗列了各种电化学技术，比如循环伏安法、电化学阻抗谱等，更重要的是，它深入剖析了不同实验条件下，响应信号会如何变化，以及如何从这些变化中反推出电极/电解质体系的真实状态。书中包含了大量的案例分析，这些案例的设置非常贴近实际的科研和工业问题，比如如何通过优化电解液配方来提高电池的循环稳定性，或者如何利用电化学传感器来检测痕量物质。我特别留意了关于仪器控制和数据处理的章节，那里的描述详尽而精确，为我后续的实验方法开发提供了宝贵的参考蓝本。阅读这些部分时，我常常有一种作者就在我身边手把手指导的感觉，这种实践指导性，是纯理论书籍难以企及的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

我最近沉浸在某个特定电化学领域的理论探索中，急需一本能够提供坚实基础，同时又涵盖前沿进展的参考书。这本书的目录结构设计得非常具有逻辑性，从最基础的电化学热力学和动力学原理，到各种电化学技术的操作细节，再到实际应用案例的剖析，层层递进，衔接得极其自然流畅。我最欣赏的是它在引入新概念时所采取的循序渐进的教学方法，不是简单地堆砌公式和术语，而是先建立清晰的物理图像，再逐步推导出数学描述，这对于我这种需要深入理解底层机制的研究者来说至关重要。比如在讨论界面现象时，作者并没有避开那些复杂的双电层结构模型，而是用清晰的语言和配图，将不同理论学派的观点进行了对比和阐述，让我能够迅速把握住各个模型的优势与局限。相比我之前读过的几本侧重于应用或偏重于某一分支的教材，这本书的“全景式”视角显得尤为珍贵，它确保了即便是跨学科的研究人员，也能找到理解全局的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，拿到手里的时候，那种沉甸甸的质感就让人觉得这是一本分量十足的专业著作。封面设计简洁大气，配色方案也很考究，不像有些教科书那样显得枯燥乏味。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰锐利，即便是那些复杂的化学结构图和电化学半电池示意图，也都能看得一清二楚，这对于需要长时间阅读和参考的读者来说，简直太友好了。我尤其欣赏它在图文排版上的用心，很多关键概念的图示都恰到好处地穿插在文字描述之间，使得抽象的理论不再那么难以捉摸。翻阅过程中，我甚至发现一些小小的细节，比如页眉页脚的字体选择和留白处理，都透露出出版方对学术严谨性和阅读舒适度之间平衡的追求。这本书从拿到那一刻起，就给我一种“值得收藏和反复研读”的强烈预感，它的外在品质完全撑得起其内容的深度和广度。那种捧着一本经典教材的满足感，是其他电子资源或简陋印刷品无法比拟的，相信在未来的研究道路上，它会是我案头上最常翻阅的伙伴之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术深度绝对是世界级的，这一点从其作者的学术声誉中就能窥见一斑，但真正令人敬佩的是其内容的包容性和更新速度。尽管这是一本经典的教科书，但它在介绍基础理论的同时，对于近些年兴起的，比如能源存储、电催化以及生物电化学等热门前沿领域，都有相当深入且准确的论述。我惊喜地发现，它对一些新兴的电化学界面现象的探讨，其深度已经超越了我之前接触的许多专门针对某一前沿领域的会议文集。作者们在这些章节中展现出的洞察力，不仅仅是知识的罗列，更是一种对未来研究方向的精准预判。这使得这本书的“生命周期”大大延长，它不再仅仅是学习基础的工具，更成为了我跟进学科发展、进行高水平学术交流时的有力武器。每次翻到新加入的内容，都能感受到作者团队为了保持其权威性和时效性所付出的巨大努力。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书最大的挑战（或者说，最考验读者的部分）在于其对数学和物理基础的严谨要求。作者们显然不满足于提供一个表面的、直观的解释，他们力求在原理层面做到滴水不漏。这意味着在阅读过程中，我不得不时常停下来，回顾高等数学和物理化学的基础知识，特别是涉及偏微分方程和统计热力学的部分。然而，正是这种严谨性，赋予了这本书无与伦比的说服力。它不像一些为初学者编写的入门读物那样，为了简化概念而牺牲了精确性。相反，它将读者视为有能力去掌握复杂理论的群体，并提供了一条清晰的、通往深层理解的路径。虽然在某些章节的攻克上我花费了更多时间，但一旦理解了其中的数学逻辑，那些原本看似复杂的电化学过程，便如同被剥开了迷雾，展现出清晰的内在机制。这本书，无疑是一座需要攀登的学术高峰，但山顶的风景绝对值得每一份努力。