电极过程动力学-第1章-绪论VIP免费

电极过程动力学目录第一章绪论第二章“电极/溶液”界面的基本性质第三章“电极/溶液”界面附近液相中的传质过程第四章电化学步骤的动力学第五章复杂电极反应与反应机理研究第六章交流阻抗方法第七章若干重要电极过程的反应机理与电化学催化第一章绪论§1.1电极过程动力学的发展§1.2电池反应与电极过程§1.3电极过程的主要特征及其研究方法§1.1电极过程动力学的发展电化学—研究载流子（电子、空穴、离子）在电化学体系（特别是离子导体和电子导体的相界面及其邻近区域）中的运输和反应规律的科学。电化学所研究的内容有：（1）电解质溶液理论（离子水化、离子互吸、离子缔合及电导理论等）；（2）电化学平衡（可逆电池、电极电位、电动势与热力学函数间关系等）；（3）电化学动力学－－电极反应过程的规律（电化学极化、液相传质、气体电极过程等）；（4）电化学应用。§1.1电极过程动力学的发展电化学是在科学研究和生产实践中发展起来的，反过来它又促进了生产力的发展。在化工、冶金、化学电源、金属腐蚀和保护、电化学加工和电化学分析等工业部门占有及其重要的地位。近30年来，它在高新技术领域，如新能源、新材料、微电子技术、生物化学等等方面也扮演重要角色。与此同时，由于电化学理论与方法的发展，在与其他学科边缘地域形成了融盐电化学、半导体电化学、催化电化学、腐蚀电化学、金属电化学、生物电化学等新兴学科。电化学应用已远远超出了化学领域，在国民经济许多部门发挥了巨大作用。§1.1电极过程动力学的发展电化学科学的发展大致可以分为三个阶段：电化学热力学、电化学动力和现代电化学。电化学热力学研究的是处在平衡状态的电化学体系，涉及的主要问题是电能和化学能之间的转换的规律。从19世纪末到20世纪初，在热力学基本原理被牢固地确立后，用热力学方法研究电化学现象成了电化学研究的主流，取得了重大的进展，使“电化学热力学”这部分内容趋于成熟，成为物理化学课程的经典组成部分。§1.1电极过程动力学的发展电化学动力学，也即“电极过程动力学”。电极过程动力学的发展大致经历以下阶段：1.1905年Tafel根据实验结果总结出半对数极化曲线公式2.20世纪30年代初期Butler,Erdey-Gruz,Volmer等人提出了电极过程动力学基本公式§1.1电极过程动力学的发展3.电极过程动力学主要形成是从20世纪40年代中期开始：前苏联Φрумкин学派抓住电极和溶液净化对电极反应动力学数据重现性有重大影响这一关键问题，首先从实验技术上开辟了新局面。证实了迟缓放电理论，研究了双电层结构和各类吸附现象对电极反应速度的影响英国Bockris,Parsons,Conway等人也在同一领域作出了奠基性的工作，Grahame开创了用滴汞电极研究“电极/溶液”界面的系统工作。4.20世纪50年代是电化学学科的重要成熟期经典电化学方法蓬勃发展和电化学队伍迅速扩大各种快速暂态方法，旋转圆盘电极系统，研究许多电化学测量方法在这一阶段建立。这些方法在当代电化学实验室中仍然是基本测试手段。§1.1电极过程动力学的发展5.20世纪60年代以来，电化学实验技术仍然不断发展。线性电势扫描方法（循环伏安法）成了后起之秀，交流阻抗方法以及一系列更复杂灵巧的极化程序控制方法在很大程度上取代了经典极化曲线测量和极谱方法。界面波谱技术对电化学研究的影响日益显著。许多重要进展通过对新材料、新体系研究而取得。§1.1电极过程动力学的发展现代电化学：随着生产力的发展，不断发现电化学科学中的很多基本问题仍然难以解决。为此，人们开始注意结合使用“固体物理学”、“量子力学”等近代科学知识，使电化学理论从原来宏观的概念上升到微观结构与微观动力学的概念上去考虑，从而促使电化学科学的发展进入了第三阶段—“现代电化学”。如量子电化学，波谱电化学等。这是20世纪60年代以后出现的事，目前还处在萌芽状态。§1.2电池反应与电极过程不论是电解池中的电化学反应，还是原电池中的电化学反应，习惯上都称为电池反应。电解池将外部电源供给的电能转变为电池反应的化学能，原电池将电池反应产生的化学能转化为电能。...