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第1章电化学入门1

1.1水的电解1

1.2氢气和氧气的产生3

1.3电极的名称4

1.4法拉第定律5

1.5从双电极体系到三电极体系6

第2章基础电化学过程10

2.1平衡体系电化学10

1．氧化还原电位10

2．能斯特方程式13

2.2金属离子的还原反应16

1．电化学反应速度16

2．还原反应伏安法18

2.3金属的溶解和腐蚀反应20

1．金属的阳极溶解20

2．腐蚀的起因21

2.4有机化合物的氧化还原24

1．有机化台物的电极反应24

2．有机物电解反应与伏安法24

3恒电位电解和恒电流电解26

2.5电池；电化学能量变换29

1．电池的原理29

2．电池的输出特性33

3．电池的种类和实用化电池34

2.6电解质溶液的电化学35

1．电子导体和离子导体35

2．电解质溶液的电导率36

3．电解质溶液电导率的的测定40

2.7界面电化学41

1．电泳41

2．双电层和电位43

3．电渗透45

4．其它界面电动现象45

第3章电化学测定装置47

3.1前言47

1．电化学测定方法的的特征49

2．电化学测定方法的优点50

3.2伏安法51

3.3恒电位仪51

1．电位仪的基本构造52

2．恒电位仪的种类和市售产品54

3.4电位扫描仪、电位程序设定义55

3.5记录仪57

3.6实际操作步骤57

3.7恒电流仪59

3.8电位计60

3.9零电阻电流计61

3.10库仑计61

第4章电化学测定体系的组成63

4.1研究电极的电位窗口63

1．水的稳定区域64

2．氢过电位和氧过电位65

3．金属的溶解电位和pH-电位图67

4．决定电位窗口的的因素73

5电位窗口74

4.2典型的研究电极的特性76

1．铂电极76

2．金电极77

3．碳电极77

4．汞电极78

5．其它金属电极81

6特殊电极81

4.3研究电极的大小和形状81

1．圆柱状电极82

2．铂板电极83

3．铂线电极83

4．箔电极83

5．圆盘电极83

4.4电极的前处理和电极表积84

1．电极的前处理84

2．电极的的表面积84

3．铂电极表面和的求法86

4.5辅助电极及其作用86

4.6参比电极87

1．参比电极的种类及其作用87

2．氢电极88

3．？汞电极（calomelelectrode）90

4．银－氯化银电极94

5．硫酸业汞电极和氧化汞电极95

6．参比电极之间的电位比较96

7用于非水溶液的的参比电极96

4.7电解液99

1．水溶液电解液及其支持电解质99

2．水溶液的pH值101

3．非水溶剂有机溶剂的的性质103

4．有机溶剂的精制法106

5．使用真空系统进行溶剂的精制和非水电解的例子110

6．有机溶剂体系中的支持电解质112

7．混合溶剂116

4.8电解池116

1电解池的种类117

2．电解池中电极等的配置118

3．隔膜118

4．搅拌119

5．溶解氧的去除119

6．温度的控制122

7．屏蔽法122

第5章电流－电位曲线的测定124

5.1前言124

5.2用电流表示反应速度124

5.3支配电极反应速度的因素125

5.4电荷迁移速度和物质的传输速度127

5.5反应速度常数128

5.6物质传输的类型129

5.7电荷快速迁移时的电流－电位曲线132

5.8电荷迁移速度不太大时的电流－电位曲线136

5.9电流－电位曲线的测定141

1．稳态下电荷快速迁移反应（可逆）142

2稳态下电荷迁移反应（非可逆）145

3．电位扫描法146

5.10循环伏安法147

1．Fe（CN）64-的循环伏安法147

2．可逆体系，顺时针方向扫描时的理论方程式149

3．可逆体系循环伏安法的理论和处理方法154

4．多重循环155

5．非可逆体系的电位扫描法和循环伏安法156

6．准可逆体系的循环伏安法159

7．反应级数不同的可逆体系的循环伏安法161

8．各自独立的反应的共存161

9．连续反应162

10．含化学反应的电极反应163

11．循环伏安法测定步骤163

5.11旋转圆盘电极（RDE）165

第6章电位分析：电位与化学反应170

6.1电位分析：测定电位以研究化学反应170

1．电位滴定与电位分析法170

2．研究酸、碱反应173

3．求出溶度积K？175

4．用于络台物稳定性的研究177

5．研究无机离子的反应179

6.2计时电位分析：用于追踪化学反应180

第7章电量分析：从电量研究化学反应185

7.1恒电位电量分析：用以解释反应185

7.2库仑滴定法：滴定方法简单189

第8章极谱分析：可用于进行微量测定192

8.1极谱分析的原理和实际应用192

1．测定体系和测定方法193

2．原理和解析195

8.2新的极谱分析197

1．交流极谱分析198

2．瞬间（tast）极谱分析199

3．脉冲极谱分析和微分脉极谱分析200

8.3可测至千微克的溶出伏安法201

第9章阻抗测定：界面研究方法204

9.1界面电现象；阻抗204

1．交流阻抗的分析205

9.2阻抗测定与测定装置210

1．桥式阻抗测定仪（阻抗电桥）211

2．机计212

3．电化学体系中固液界面阻抗的直接测定213

9.3用阻抗测定研究电极界面214

第10章电导分析218

10.1电导分析：用于电导率的测定218

1．和滴定的应218

2．沉淀滴定的应用219

3．氧化还原滴定中的应用219

10.2溶液的介电常数220

1．阻抗和介电常数220

2．测定方法221

第11章化学传感器：设定的测试方法222

11.1离子传感器223

1．原理和构进223

2．测定体系224

3．离子传感器在分析方的应用225

4．离子传感器的的种类226

11.2气体传感器226

11.3氧传感器228

1．原理和构造228

2．氧传感器的形状和测定体系229

3．溶解氧的测定230

4．固体电解质氧传感器232

5．氧传感器的实际应用232

11.4过氧化氢传感器233

1．原理和构造233

2．测定234

11.5生物传感器234

11.6酶传感器235

1．原理和构造235

2．测定236

3．酶传感器的种类和应用237

第12章旋转环盘电极法：用以研究电极反应过程239

12.1RRDE法的原理240

1．电解质的传输240

2．俘获率N241

3．电流－电位线244

4．传输246

12.2测定系统247

1．环·盘极247

2．电解池248

3．电极旋转的控制装置248

4．设定电流，电位的装置249

5．记录仪249

6．其它249

12.3测定方法250

1．俘获率的测定250

2．iD-ER、iR-ER曲线的测定251

3．iD-ED、iR-ED曲线的测定251

4．iD-ω、iR-ω特性的测定251

12.4测定结果的解析252

1．可简单明白地求得竞争反应的比例252

2．解析电极反应254

12.5应用实例257

1．无机化合物的电极反应257

2．有机物的电极反应258

3．金属或合金的电极反应258

4．半导体的电极反应259

5．定性定量分析中的应用260

6．光化学反应中的应用260

7．生物学中的应用260

8．医学、牙科学中的应用260

9．与光谱分析方法联用261

第13章追踪过渡现象：快速反应的测定263

13.1快速变化：阶跃法264

1．恒电位阶跃法264

2．恒电流阶跃法269

13.2瞬间变化：脉冲法273

1．恒电流单脉冲法274

2．恒电流双脉冲法275

3．恒电量脉冲法277

第14章电极表面的现场测定方法280

14.1现场测定方法的分类280

14.2电化学吸收光谱：薄层电池法281

1．原理、构造与测定281

2．应用实例284

14.3镜面反射法与内部反射法286

1．镜面反射法286

2．内部反射法287

14.4椭圆偏振法（ellipsometry）289

14.5激光拉曼光谱法291

1．原理、构造291

2．应用实例292

14.6光声光谱法（PAS）294

1．原理与一般的测定方法295

2．PAS电极表面观测法的特征297

3．电极表面观测297

4．测定结果的范例298

14.7光热光谱法（PTS）300

1．测定方法300

2．半导体光电极反应效率的测定301

3．光热偏转光谱法（PDS）304

14.8电化学电子自旋共振（ESR）304

1．原理304

2．ESR的测定305

3．ESR信号308

4．应用实例311

第15章表面状态测定方法：用以研究电极表面312

15.1各种测试方法312

1．电子照射进行表面分析312

2．用离子照射进行表面分析314

3．用光子照射进行表面分析317

4．表面测定法特性318

15.2显微镜318

1．光学显微镜318

2．电子显微镜323

15.3X射线表面分析326

1．前言326

2．X射线得到的信息327

3．X射线衍射的原理及装置328

4．试样的制备329

5．测定注意事项329

6．衍射数据的解释329

7．X射线微量分析器（XMA）330

8．应用实例330

15.4ESCA（ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis）（别称X射线光电子能谱XPS）331

1．从ESCA得到的信息331

2．装置332

15.5俄歇电子光谱法（AES）333

1．俄歇过程334

2．俄歇电子的检出335

3．AES测定体系335

4．测定实例336

15.6拉曼光谱分析法337

1．拉曼谱图337

2．拉曼散射现象338

3．拉曼光谱图的测定装置339

4．测定注意事项342

5．测定实例343

15.7二次离子质谱（SIMS）343

1二次离子345

2．状态分析347

3．深度分析347

4．分析实例348

第16章光电化学：太阳能的转换351

16.1光电化学过程251

1．半导体光电极的反应过程251

2．半导体的光催化反应过程355

3．光激发后粒子的电荷迁移过程356

4．分分子和离子的光催化过程358

5．光伽瓦尼过程358

6．电化学发光过程（ECL过程）359

7．光合成模拟过程360

16.2光电化学反应的特性测定361

1．电流－电位特性361

2．半带电位361

3．光电流量子效率的测定367

4．化学光量计367

5．光电流作用谱图的测定370

6．发光谱图370

7．光电池的输出动率特性373

16.3光电化学机理375

1．水的光分解375

2．太阳能的转换：光电池377

3．光增感385

4．半导体微粒子的异相光催化反应386

5．金属络合物的均相光催化反应389

第17章生物电化学：探索生物体的机能392

17.1生物体的氧化还原392

1．生物体内的能量过程392

2．生物体物质的氧化还原电位的测定393

3．生物体物质的伏安法397

17.2生物体的电现象399

1．脑波、心电、筋电399

2．神经细胞电位的测定400

17.3生物电化学测试403

1．电泳403

2．细胞的电化学特性409

3．电化学高效液相色谱法412

4．生物体内的电位法412

5．酶活性的电化学测定方法416

6．电化学的临床化学测定419

17.4生物电化学的能量变换420

1．酶电池421

2．微生物电池421

第18章有机电化学：新的有机合成423

18.1精细化工合成423

1．巴二腈的电解合成423

2．电解合成424

3．电荷迁移型反应举例425

18.2电解聚合428

18.3修饰电极429

1．电极表面的修饰429

2．修饰电极的表面解析法430

3．修饰电极在有机电化学中的应用432

18.4电着色434

附录437