冶金电化学研究方法

     

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普通高等教育“十三五”规划教材

 

内容简介

为了配合国家的“2025智能制造”，做到科学技术的与时俱进，结合新技术的发展及多年来冶金电化学研究方法课程的教学实践编写了本教材。本书共10章，主要内容有：电解液和电极/溶液界面结构和性质；电化学实验装置，包括电极和电解池；电化学稳态的概念及测量稳态极化曲线；交流阻抗方法；电化学暂态的研究方法，包括控制电流法和控制电位法；三角波扫描法；旋转电极；冶金电极反应机理；仪器原理及电化学的数学基础等。

 

目录

1 电极/溶液界面的结构和性质

1.1 理想不极化电极和理想极化电极

1.2 电毛细现象

1.3 零电荷电位

1.4 微分电容法

1.5 特性吸附

1.6 离子双电层结构

1.7 金属与电解质溶液形成的双电层

1.8 双电层方程求解及讨论

 

2 电极与电解池

2.1 电极电位

2.2 电解池

2.3 研究电极

2.4 辅助电极

2.5 参比电极

2.6 盐桥

2.7 Luggin毛细管

 

3 稳态极化曲线

3.1 概述

3.2 稳态极化曲线及动力学方程

3.3 静态恒电位法与静态恒电流法测定稳态极化曲线

3.4 阶跃法测定稳态极化曲线

3.5 动电位法测定稳态极化曲线

3.6 稳态极化曲线的应用

 

4 交流阻抗法

4.1 概述

4.2 电极的等效电路

4.3 电化学极化下的交流阻抗

4.4 浓差极化下的交流阻抗

4.5 电化学极化与浓差极化混合控制下的交流阻抗

4.6 阻抗频谱法

4.7 李萨育图法测交流阻抗复数平面图

4.8 选相调辉和选相检波法测交流阻抗复数平面图

 

5 控制电流暂态法

5.1 暂态的概念

5.2 控制电流暂态法的分类

5.3 双电层充电过程、无溶液浓差极化过程及RL、Cd和Rr的测定

5.4 浓差极化存在时的控制电流阶跃暂态的测量方法

5.5 扩散传质步骤和电子转移步骤混合控制下的电流阶跃法

5.6 电流阶跃法实验技术

 

6 控制电位暂态法

6.1 分类

6.2 扩散控制下的可逆电极反应

6.3 电化学极化下的方波电位法

6.4 电化学极化下的电位阶跃法

6.5 混合控制下的电位阶跃法

6.6 金属电结晶

6.7 电化学吸附

6.8 实验电路

 

7 三角波电位扫描与极谱法

7.1 三角波的概念及分类

7.2 小幅度三角波电位扫描法

7.3 大幅度三角波电位扫描法——循环伏安法

7.4 可逆电极反应

7.5 不可逆电极反应

7.6 金属阳极钝化时线性电位扫描的伏安规律

7.7 反应物或产物在电化学吸附时线性电位扫描的伏安规律

7.8 三角波电位扫描法的应用

7.9 三角波电位扫描法实验电路

7.10 极谱分析

 

8 旋转电极

8.1 引言

8.2 旋转圆盘电极

8.3 旋转圆盘电极的应用

8.4 旋转圆盘电极中的应用范围

8.5 旋转圆盘电极的制作

8.6 旋转圆盘 圆环电极

8.7 旋转圆盘 圆环电极的电路联结

8.8 电极反应中间产物的检测

 

9 冶金电极反应机理的检测

9.1 电极反应机理的概念

9.2 电极反应机理的探究

9.3 Fe2+阴极还原机理的研究

9.4 锌氨络离子阴极还原机理的研究

9.5 Na3AlF6AlF3熔盐中Ti(Ⅳ)的阴极还原机理

 

10 数学基础及运算放大器

10.1 数学基础

10.2 运算放大器的工作原理、运行方式及在消除溶液电阻方面的应用