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第一章 绪论1

1-1 电化学科学的发展1

一、电化学研究的对象1

二、电化学的形成1

三、电化学发展的三个阶段1

四、电化学的发展动向3

1-2 电极过程的特征4

一、电池反应和电极过程4

二、电极过程的特征5

三、三电极法5

四、电极过程的基本历程6

五、速控步骤7

1-3 电极极化8

一、电极极化现象8

二、超电势8

三、电极反应速度8

四、极化曲线9

五、研究极化曲线的作用9

1-4 电化学研究的内容和方法10

一、电化学研究的主要内容10

二、电化学研究的目的10

三、电化学的一般研究方法10

四、电化学的常用测定方法12

五、电化学反应机理研究示例——Kolbe反应机理的波谱现场电化学研究14

第二章 稳态液相传质步骤的特征19

2-1 研究液相传质特征的意义19

2-2 液相传质的方式20

一、液相传质的三种方式20

二、液相传质基本方程22

2-3 稳态扩散传质过程的特征23

一、稳态扩散与暂态扩散23

二、理想情况下的稳态扩散过程24

三、实际情况下的稳态扩散过程26

2-4 稳态浓差极化的曲线和方程29

一、扩控浓差极化方程29

二、扩散步骤控制时的特征35

2-5 电迁移对扩散电流的影响36

一、定性剖析36

二、定量关系37

三、一般规律38

四、加入足量惰性电解质，可忽略电迁移的定量说明39

第三章 稳态电荷转移步骤的特征40

3-1 电化学极化概述40

一、电化学极化的基本方程40

二、电化学极化的特征41

三、电化学反应的“表观活化能”41

3-2 电极电势对稳态电极反应速度的影响42

一、改变电极电势影响电极反应速度的两种方式42

二、改变电极电势对电极反应活化能的影响43

三、改变电极电势对电极反应速度的影响——电化学反应步骤的动力学方程45

3-3 稳态电荷转移步骤的基本动力学参数48

一、传递系数α和β48

二、交换电流密度i048

三、标准电极反应速度常数K49

四、i0和K的关系50

3-4 电化学平衡和电化学极化的特征51

一、电化学平衡的特征51

二、电化学极化的特征52

三、从极化曲线测定电极反应的动力学参数55

3-5 浓差极化和电化学极化并存时的特征56

一、混控时电极反应速度的动力学方程56

二、混控时的动力学分析57

3-6 浓差极化特征和电化学极化特征的比较58

第四章 稳态过程的旋转圆盘电极研究方法60

4-1 旋转圆盘电极概述60

一、旋转圆盘电极（RDE）的结构60

二、旋转圆盘电极的作用原理61

三、旋转圆盘电极的设计要求62

4-2 旋转圆盘电极上的特征和应用62

一、旋转圆盘电极上扩控时的特征62

二、旋转圆盘电极上混控时的特征及应用64

4-3 旋转圆盘——圆环电极（RRDE）概述68

一、旋转圆盘——圆环电极的结构68

二、旋转圆盘——圆环电极的作用69

第五章 暂态电极过程特征71

5-1 稳态和暂态电极过程概述71

一、两者的区别71

二、影响建立稳态电极过程的因素71

5-2　扩散控制的暂态电极过程的特征72

一、平面电极上（一维线性）暂态扩散过程72

二、球状电极上的（对称球面）暂态扩散过程75

5-3 混合控制的暂态电极过程的特征76

一、电流阶跃法下的特征76

二、电势阶跃法下的特征77

5-4　界面双电层对暂态电极过程的影响78

一、电流阶跃法下的影响78

二、电势阶跃法下的影响79

5-5 暂态快速测定动力学参数80

一、用电流阶跃法测定81

二、用电势阶跃法测定82

第六章 暂态过程的电势扫描研究方法84

6-1 电势扫描法的一般原理84

一、电势扫描法的含义84

二、电势扫描法的测定线路85

三、电势扫描法的原理85

6-2 电势单扫描的特征88

一、扩散步骤控制的可逆过程88

二、电化学步骤控制的完全不可逆过程91

三、混合控制的部分可逆过程93

四、同一体系中的关系94

6-3 电势循环扫描的特征95

一、循环电势扫描曲线的峰值确定95

二、扩控的可逆过程的特征97

三、混控的部分可逆过程的特征97

6-4 影响电势扫描的一些因素98

一、电极／溶液界面双电层电容的影响98

二、溶液未补偿电阻的影响99

三、两者的影响99

6-5 电势扫描法的一些应用99

一、对新体系的反应机理的探索99

二、判断电极反应是否可逆100

三、测定动力学参量101

四、判断电化学—化学偶联反应102

五、判断催化反应103

六、判断电极表面强、弱吸附104

第七章 暂态过程的交流阻抗研究方法105

7-1 交流阻抗法概述105

一、交流阻抗法105

二、电解池的等效电路106

7-2　线性元件电路的交流阻抗108

一、交流电的表示方法108

二、线性元件的交流阻抗110

7-3 电极过程的电解阻抗114

一、正弦交流电引起的电极表面浓度变化114

二、扩控电极过程的电解阻抗——瓦伯Warburg阻抗115

三、电控电极过程的电解阻抗117

四、混控电极过程的电解阻抗118

7-4 电极体系的复数阻抗图及动力学参数测定118

一、电极体系的等效电路119

二、电极体系的复数阻抗119

三、动力学参数测定121

7-5 交流阻抗法在反应机理研究方面的一些应用123

一、电化学吸附的交流阻抗123

二、有吸附中间产物电极反应的交流阻抗125

第八章 金属腐蚀电化学129

8-1　金属腐蚀概述129

一、金属腐蚀及研究意义129

二、腐蚀的分类129

三、腐蚀速度的表示方法130

8-2　金属腐蚀的倾向131

一、标准电极电势表131

二、电偶序131

三、电位-pH图132

8-3 电化学腐蚀电池135

一、腐蚀电池135

二、微腐蚀电池136

三、宏腐蚀电池136

8-4 腐蚀电极过程的特征137

一、腐蚀极化图——Evans图137

二、析氢腐蚀的特征138

三、吸氧腐蚀的特征139

8-5　金属腐蚀速度的电化学测量141

一、极化曲线外延法141

二、线性极化法143

三、三点法和四点法145

四、扫描微电极法146

8-6　金属防腐147

一、金属防腐的一般措施147

二、缓蚀剂防腐148

三、电化学防腐151

8-7　金属的钝化154

一、钝化现象154

二、钝化的影响因素155

三、钝化的机理155

8-8　金属在土壤中的电化学腐蚀156

一、土壤的组成和性质156

二、土壤腐蚀的特点157

三、土壤腐蚀的方式159

8-9　金属腐蚀电化学研究示例——钨酸盐与苯并三唑对X70钢协同缓蚀作用的研究160

一、腐蚀电化学研究方法161

二、实验结果及讨论161

第九章　环境电化学165

9-1 环境电化学概述165

一、环境电化学及其常用研究方法165

二、电化学方法治理环境污染物的优点165

三、污染物电化学治理的分类166

9-2 污水的电化学治理167

一、不溶性阳极氧化法167

二、阴极还原法170

三、铁阳极溶解还原法171

四、电解凝聚法172

五、电浮离法173

六、隔膜电解法174

七、电渗析法174

八、内电解法176

9-3 气体污染物的电化学治理177

一、气体污染物治理的一般方法177

二、H2S的电化学治理177

三、SO2的电化学治理179

四、CO2的电化学治理181

五、NOx的电化学治理182

9-4 环境监测的电化学分析法183

一、电化学分析概述184

二、电化学分析的类型184

三、电化学分析的优点184

四、伏安分析法185

五、极谱法186

六、线性扫描伏安法187

七、方波伏安法188

八、脉冲伏安法189

九、溶出伏安法190

9-5 环境电化学监测研究示例——方波溶出伏安法同时测定废水中微量的锌、镉、铅和铜191

一、实验方法192

二、结果与讨论192

三、结论195

第十章 化学修饰电极电化学196

10-1 化学修饰电极196

一、修饰电极的含义196

二、修饰电极的特性196

三、修饰电极的功能196

四、修饰电极的应用197

10-2 化学修饰电极的电催化198

一、修饰电极电催化的含义198

二、修饰电极电催化的特征198

三、修饰电极电催化的类型和原理199

四、修饰电极电催化的影响因素200

10-3 修饰电极的制备201

一、修饰电极制备的常用方法201

二、修饰电极的基底电极材料201

三、共价键合法制备修饰电极204

四、吸附法制备修饰电极208

五、聚合物薄膜法制备修饰电极211

六、组合法制备修饰电极213

10-4 化学修饰电极的电催化功能的表征215

一、稳态极化曲线法表征电催化216

二、循环伏安法表征电催化217

三、旋转圆盘是极法表征电催化218

四、计时电位法表征电催化220

10-5 化学修饰电极研究示例——多壁碳纳米管玻碳修饰电极测定维生素B6220

一、多壁碳纳米管玻碳修饰电极（MWNT/GCME）的制备220

二、MWNT/GCME的电化学行为221

三、MWNT/GCME制备及VB6测定条件的优化223

四、干扰实验224

五、线性关系、检出限及电极重现性224

六、维生素药片中VB6含量的测定224

第十一章 有机物电化学合成225

11-1 有机物电化学合成概述225

一、有机物电化学合成的研究对象225

二、有机电化学合成的类型226

三、有机物电化学合成的形成和发展227

四、有机物电化学合成的特征228

11-2　有机物电化学合成技术230

一、电解装置和电解方式230

二、电化学反应器233

三、电极235

四、隔膜239

五、介质239

11-3 有机物电化学合成性能评价240

一、电流效率240

二、电解槽工作电压和电压效率241

三、能耗及能量效率245

四、转化率和产物收率246

五、有机物电合成工业化247

11-4　有机物电化学合成的发展方向247

一、发展电解中特有反应的有机电合成247

二、发展缩短工艺过程的有机电合成247

三、发展使用廉价原料的有机电合成247

四、发展间接的有机电合成248

五、发展相转移有机电合成249

六、发展三维电极有机电合成249

七、发展修饰电极有机电合成249

八、发展利用SPE法有机电合成249

九、发展两极同时利用的成对有机电合成250

十、发展生产高附加值产品的有机电合成251

十一、发展能同时得到有机产品和电能的有机电合成251

11-5 有机电合成示例——Kolbe反应252

一、一元羧酸盐的电氧化反应252

二、二元羧酸盐的电氧化反应254

11-6 有机电合成研究示例——双环戊二烯基铁电化学合成的影响因素256

一、电化学合成中的主要反应256

二、电化学合成的实验方法256

三、电化学合成的影响因素257

四、电化学合成产品的鉴定260

五、电化学合成的最佳条件261

参考书目262