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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N 241

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