內容簡介
本書主要介紹了進行電化學測量所需要的各方面知識，包括電化學測量的基本原則和步驟，電化學體系的數學描述，測量實驗的基本知識，測量儀器的基本原理，各類穩態和暫態的測量方法和常用的電化學測量方法，包括穩態極化曲線的測量方法、控制電流階躍暫態法、控制電勢階躍暫態法、線性電勢掃描伏安法、脈衝伏安法、交流阻抗法、電化學掃描探針顯微技術、光譜電化學技術及其它聯用表征技術等。
對常用的電化學測量方法均給予了詳細的介紹，包括穩態極化曲線的測量方法、控制電流階躍暫態法、控制電勢階躍暫態法、線性電勢掃描伏安法、脈衝伏安法、交流阻抗法、電化學掃描探針顯微技術、光譜電化學技術及其它聯用表征技術。重點介紹的是各類測量方法的原理、測量技術和數據解析方法，同時兼顧具體的實驗細節。
本書可用作高等學校化學工程與工藝、套用化學、工業催化、材料化學等專業的本科生和研究生的教材或教學參考書，也可供從事一切電化學套用領域生產和研究的科技人員參考。
作品目錄
第1章電化學測量概述
1．1電化學測量方法及其發展歷史
1．2電化學測量的基本原則
1．3電化學測量的主要步驟
第2章電化學體系的數學描述
2．1拉普拉斯(laplace)變換
2．1．1定義
2．1．2基本性質和定理
2．1．3單位階躍函式(unitstepfunction)及其laplace變換
2．2電極界面擴散層中粒子濃度分布函式的一般數學表達式
2．2．1擴散方程及其定解條件
2．2．2實驗前溶液中不存在的電活性物質粒子的濃度函式
2．2．3實驗前溶液中存在的電活性物質粒子的濃度函式
2．2．4簡單電極反應中粒子的表面濃度函式
2．3泰勒(taylor)級數展開式
2．4誤差函式
第3章電化學測量實驗的基本知識
3．1電極電勢的測量
3．1．1電極電勢
3．1．2電極電勢的測量
3．1．3對測量和控制電極電勢的儀器的要求
3．2極化條件下電極電勢的正確測量
3．2．1三電極體系
3．2．2極化時電極電勢測量和控制的主要誤差來源
3．3電流的測量和控制
3．4參比電極
3．4．1參比電極的一般性要求
3．4．2常用的水溶液體系參比電極
3．4．3雙參比電極
3．4．4準參比電極
3．5鹽橋
3．5．1液接界電勢(liquidjunctionpotential)
3．5．2鹽橋的設計
3．6電解池
3．6．1材料
3．6．2設計要求
3．6．3幾種常用的電解池
3．7研究電極
3．7．1汞電極
3．7．2常規固體電極
3．7．3超微電極
3．7．4單晶電極
第4章穩態測量方法
4．1穩態過程
4．1．1穩態(steadystate)
4．1．2穩態系統的特點
4．2各種類型的極化及其影響因素
4．2．1極化的種類
4．2．2各類極化的動力學規律
4．2．3各種極化的特點和影響因素
4．3控制電流法和控制電勢法
4．3．1控制電流法
4．3．2控制電勢法
4．3．3控制電流法和控制電勢法的選擇
4．4穩態極化曲線的測定
4．4．1階躍法測定穩態極化曲線
4．4．2慢掃描法測定穩態極化曲線
4．5根據穩態極化曲線測定電極反應動力學參數的方法
4．5．1塔費爾直線外推法測定交換電流(或腐蝕電流)
4．5．2線性極化法測定極化電阻〓及交換電流〓
4．5．3利用弱極化區測定動力學參數
4．6穩態測量方法的套用
4．7流體動力學方法——強制對流技術
4．7．1鏇轉圓盤電極
4．7．2鏇轉圓環圓盤電極(rotatingring-diskelectrode,rrde)
第5章暫態測量方法總論
5．1暫態過程
5．1．1暫態(transientstate)
5．1．2暫態過程的特點
5．2暫態過程的等效電路
5．2．1傳荷過程控制下的界面等效電路
5．2．2濃差極化不可忽略時的界面等效電路
5．2．3溶液電阻不可忽略時的等效電路
5．3等效電路的簡化
5．3．1傳荷過程控制下的電極等效電路
5．3．2傳荷過程控制下的電極等效電路的進一步簡化
5．4電荷傳遞電阻
5．5暫態測量方法
5．5．1暫態法的分類
5．5．2暫態法的特點
第6章控制電流階躍暫態測量方法
6．1控制電流階躍暫態過程概述
6．1．1具有電流突躍的控制電流暫態過程的特點
6．1．2幾種常用的階躍電流波形
6．2傳荷過程控制下的小幅度電流階躍暫態測量方法
6．2．1單電流階躍法
6．2．2斷電流法
6．2．3方波電流法
6．2．4雙脈衝電流法
6．2．5小幅度控制電流階躍法測量等效電路元件參數的注意事項及適用範圍
6．3濃差極化存在時的控制電流階躍暫態測量方法
6．3．1電流階躍極化下的粒子濃度分布函式
6．3．2過渡時間
6．3．3可逆電極體系的電勢-時間曲線
6．3．4完全不可逆電極體系的電勢-時間曲線
6．3．5準可逆電極體系的電勢-時間曲線
6．3．6影響因素
6．4控制電流階躍法研究電極表面覆蓋層
6．4．1測量電極表面覆蓋層
6．4．2判斷反應物的來源
6．5控制電流階躍暫態法的套用
6．5．1恆電流暫態研究氫在鉑電極上的析出機理
6．5．2方波電流法測定電池歐姆內阻
6．6控制電流階躍暫態實驗技術
6．6．1經典恆電流電路
6．6．2橋式補償電路
6．6．3由運算放大器組成的實驗電路
第7章控制電勢階躍暫態測量方法
7．1控制電勢階躍暫態過程概述
7．1．1具有電勢突躍的控制電勢暫態過程的特點
7．1．2幾種常用的階躍電勢波形
7．2傳荷過程控制下的小幅度電勢階躍暫態測量方法
7．2．1電勢階躍法
7．2．2方波電勢法
7．2．3小幅度控制電勢階躍法測量等效電路元件參數的注意事項及適用範圍
7．3極限擴散控制下的電勢階躍技術
7．3．1平板電極
7．3．2球形電極
7．3．3超微電極
7．4可逆電極反應的取樣電流伏安法
7．4．1平板電極上基於線性擴散的伏安法
7．4．2超微電極上的穩態伏安法
7．5準可逆與完全不可逆電極反應的取樣電流伏安法
7．5．1平板電極上基於線性擴散的伏安法
7．5．2超微電極上的穩態伏安法
7．6計時安培(電流)反向技術
7．7計時庫侖(電量)法
第8章線性電勢掃描伏安法
8．1線性電勢掃描過程概述
8．1．1線性電勢掃描過程中回響電流的特點
8．1．2幾種常用的掃描電勢波形
8．2傳荷過程控制下的小幅度三角波電勢掃描法
8．2．1電極處於理想極化狀態，且溶液電阻可忽略
8．2．2電極上有電化學反應發生，且溶液電阻可忽略
8．2．3電極上有電化學反應發生，且溶液電阻不可忽略
8．2．4適用範圍及注意事項
8．3濃差極化存在時的單程線性電勢掃描伏安法
8．3．1可逆體系
8．3．2完全不可逆體系
8．3．3準可逆體系
8．4循環伏安法
8．4．1可逆體系
8．4．2準可逆體系
8．4．3完全不可逆體系
8．5多組分體系和多步驟電荷傳遞體系
8．6線性電勢掃描伏安法的套用
8．6．1初步研究電極體系可能發生的電化學反應
8．6．2判斷電極過程的可逆性
8．6．3判斷電極反應的反應物來源
8．6．4研究電活性物質的吸脫附過程
8．6．5單晶電極電化學行為的表征
第9章脈衝伏安法
9．1脈衝伏安法概述
9．2階梯伏安法
9．2．1斷續極譜法
9．2．2階梯伏安法
9．3常規脈衝伏安(極譜)法
9．3．1常規脈衝極譜法
9．3．2在非極譜電極上的行為
9．3．3反向脈衝伏安法
9．4差分脈衝伏安法
9．5方波伏安法
9．6脈衝伏安法的電分析套用
第10章交流阻抗法
10．1交流阻抗法的基本知識
10．1．1電化學系統的交流阻抗的含義
10．1．2正弦交流電的基本知識
10．1．3電化學阻抗譜的種類
10．1．4電化學系統的等效電路
10．1．5電化學交流阻抗法的特點
10．2傳荷過程控制下的簡單電極體系的電化學阻抗譜法
10．2．1電極阻抗與等效電路的關係
10．2．2頻譜法
10．2．3複數平面圖法
10．3濃差極化存在時的簡單電極體系的電化學阻抗譜法
10．3．1小幅度正弦交流電作用下電極界面附近粒子的濃度波動函式
10．3．2可逆電極反應的法拉第阻抗
10．3．3準可逆與完全不可逆電極反應的法拉第阻抗
10．3．4電化學極化和濃差極化同時存在時的複數平面圖
10．4電極反應表面過程的法拉第阻納
10．5電化學阻抗數據的測量技術
10．5．1頻率域的測量技術
10．5．2基於快速fourier變換(fft)的時間域的測量技術
10．6電化學阻抗譜的數據處理與解析
10．7電化學阻抗譜的套用
10．8交流伏安法
10．8．1交流(ac)極譜法
10．8．2交流(ac)伏安法
第11章電化學測量儀器的基本原理
11．1運算放大器
11．2由運算放大器構成的典型電路
11．2．1電流跟隨器
11．2．2反相比例放大器
11．2．3反相加法器
11．2．4電流積分器
11．2．5電壓跟隨器
11．3恆電勢儀
11．3．1反相加法式恆電勢儀
11．3．2具有溶液歐姆壓降補償功能的反相加法式恆電勢儀
11．4計算機控制的電化學綜合測試系統
第12章電化學掃描探針顯微技術
12．1電化學掃描探針顯微技術概述
12．2電化學掃描隧道顯微鏡
12．2．1stm的工作原理
12．2．2ecstm裝置
12．2．3ecstm的套用
12．3電化學原子力顯微鏡
12．3．1ecafm的原理與技術
12．3．2ecafm的套用
12．4掃描電化學顯微鏡
12．4．1secm的工作原理
12．4．2探針的製備
12．4．3探針的質量
12．4．4測量模式
12．4．5secm的套用
第13章光譜電化學技術及其它聯用表征技術
13．1光譜電化學技術概述
13．1．1光譜電化學的創建和發展
13．1．2光譜電化學技術的分類
13．1．3光透電極和光譜電解池
13．2紫外可見光譜電化學技術
13．2．1透射法
13．2．2反射法
13．2．3光聲和光熱能譜(photoacousticandphotothermalspectroscopy)
13．2．4二次諧波光譜(secondharmonicspectroscopy)
13．2．5紫外可見光譜電化學技術的優點
13．3紅外光譜電化學技術
13．3．1電化學調製紅外反射光譜法(electrochemicallymodulatedinfraredspectroscopy,emirs)
13．3．2差減歸一化界面傅立葉變換紅外光譜法
13．3．3紅外反射吸收光譜法
13．4拉曼光譜電化學技術
13．4．1拉曼散射
13．4．2表面增強拉曼光譜
13．4．3共振拉曼光譜(resonanceramanspectroscopy,rrs)
13．5電子和離子能譜
13．5．1x射線光電子能譜(x-rayphotoelectronspectroscopy,xps)
13．5．2俄歇電子能譜(augerelectronspectroscopy,aes)
13．5．3低能電子衍射
13．5．4高分辨電子能量損失譜(highresolutionelectronenergylossspectroscopy,hreels)
13．5．5質譜(massspectroscopy,ms)
13．6電子自鏇共振
13．6．1基本原理
13．6．2電解池
13．6．3套用
13．7電化學石英晶體微天平
13．7．1基本原理與儀器
13．7．2套用
13．8電化學噪聲
13．8．1電化學噪聲分析原理
13．8．2電化學噪聲測量技術
13．8．3套用
附錄25℃下常用電極反應的標準電極電勢
參考文獻
作品目錄參考資料
