電化學(xué)方法:原理和應(yīng)用(第三版)
定 價(jià):149 元
- 作者:(美)阿倫·J. 巴德(Allen J.Bard)、(美)拉里·R. ?思{(Larry R.Faulkner)、(美)亨利·S. 懷特(Henry S.White) 著
- 出版時(shí)間:2025/10/1
- ISBN:9787122478672
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):O646
- 頁(yè)碼:761
- 紙張:
- 版次:03
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《電化學(xué)方法———原理和應(yīng)用》(第三版)既保持了第一、二版的寫(xiě)作宗旨與方式,全面涵蓋了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的電化學(xué)方法原理,同時(shí)也增補(bǔ)了本書(shū)第二版出版20 多年來(lái)電化學(xué)快速發(fā)展的新領(lǐng)域和新課題,如超微電極的應(yīng)用、掃描電化學(xué)顯微鏡的完善及拓展、單顆粒(實(shí)體)電化學(xué)、電催化及涉及內(nèi)層電化學(xué)反應(yīng)的理論、各種電化學(xué)與其他技術(shù)聯(lián)用等。本書(shū)內(nèi)容豐富、描述詳盡、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。書(shū)中包括大量的公式、化學(xué)實(shí)例和習(xí)題,并附有最新的參考文獻(xiàn),及實(shí)驗(yàn)室貼士,非常便于學(xué)習(xí)。
本書(shū)可作為高等學(xué);瘜W(xué)、材料、能源、環(huán)境等專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生及研究生教材,同時(shí)也是從事電化學(xué)和電分析化學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用人員的必備參考書(shū)。
Allen J. Bard(1933.12-2024.2)生前曾任美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分;瘜W(xué)系Hackerman-Welch Regents講席教授,其研究主要關(guān)注于應(yīng)用電化學(xué)方法研究化學(xué)問(wèn)題。
Larry R. Faulkner(1944.11-)曾任美國(guó)德克薩斯大學(xué)校長(zhǎng),曾在哈佛大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分;瘜W(xué)系任教。在德克薩斯大學(xué)校長(zhǎng)任上退休。
Henry S. White(1956.8-)目前任美國(guó)猶他大學(xué)化學(xué)系John A. Widstoe講席教授,其研究主要關(guān)注于實(shí)驗(yàn)與理論電化學(xué)。
邵元華,北京大學(xué)博雅特聘教授,博士生導(dǎo)師,中國(guó)化學(xué)會(huì)分析化學(xué)學(xué)科委員會(huì)委員,中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與南京大學(xué)生命分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。J. Electroanal. Chem.編委。于1998年獲國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)杰出青年科學(xué)基金資助,2005年獲評(píng)教育部長(zhǎng)江特聘教授,2006年獲中國(guó)化學(xué)會(huì)梁樹(shù)權(quán)分析化學(xué)基礎(chǔ)研究獎(jiǎng),2012年獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(排一),2023年當(dāng)選中國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)士。主要從事液/液界面電分析化學(xué)、電化學(xué)傳感和電催化研究。已發(fā)表論文160余篇,獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利9件,出版專(zhuān)著和譯著各1部,主編專(zhuān)著1部。
第1章 電極過(guò)程概論 1
1.1 基本概念 1
1.2 法拉第過(guò)程和影響電極反應(yīng)速率的因素 13
1.3 物質(zhì)傳遞控制的反應(yīng) 18
1.4 耦合化學(xué)反應(yīng)的能斯特型反應(yīng)的半經(jīng)驗(yàn)處理 23
1.5 電化學(xué)池的電阻和電勢(shì)測(cè)量 26
1.6 電極/溶液界面和充電電流 31
1.7 本書(shū)的組織架構(gòu) 39
1.8 電化學(xué)文獻(xiàn) 39
1.9 實(shí)驗(yàn)室貼士:恒電勢(shì)儀和電化學(xué)池行為 41
1.10 參考文獻(xiàn) 43
1.11 習(xí)題 43
第2章 電勢(shì)和電化學(xué)池?zé)崃W(xué) 45
2.1 電化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ) 45
2.2 界面電勢(shì)差詳述 58
2.3 液接界電勢(shì) 66
2.4 離子選擇性電極 74
2.5 實(shí)驗(yàn)室貼士:參比電極的實(shí)際應(yīng)用 81
2.6 參考文獻(xiàn) 82
2.7 習(xí)題 85
第3章 電極反應(yīng)的基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué) 88
3.1 均相動(dòng)力學(xué)的回顧 88
3.2 電極反應(yīng)的本質(zhì) 91
3.3 電極動(dòng)力學(xué)的Butler-Volmer模型 92
3.4 Butler-Volmer模型在單步驟單電子過(guò)程中的應(yīng)用 96
3.5 電荷轉(zhuǎn)移的微觀理論 103
3.6 開(kāi)路電勢(shì)與電極上多個(gè)半反應(yīng) 123
3.7 多步驟機(jī)理 126
3.8 參考文獻(xiàn) 129
3.9 習(xí)題 132
第4章 遷移和擴(kuò)散引起的物質(zhì)傳遞 134
4.1 通用性物質(zhì)傳遞公式 134
4.2 本體溶液中的遷移 136
4.3 活性電極附近的混合遷移與擴(kuò)散 137
4.4 擴(kuò)散 141
4.5 傳質(zhì)問(wèn)題的公式化與求解 146
4.6 參考文獻(xiàn) 150
4.7 習(xí)題 151
第5章 超微電極的穩(wěn)態(tài)伏安法 152
5.1 球形超微電極的穩(wěn)態(tài)伏安法 152
5.2 超微電極的形狀和性質(zhì) 157
5.3 可逆電極反應(yīng) 164
5.4 準(zhǔn)可逆和不可逆電極反應(yīng) 169
5.5 多組分體系和多步驟電荷轉(zhuǎn)移 175
5.6 超微電極額外屬性 177
5.7 穩(wěn)態(tài)伏安法中的遷移 180
5.8 高濃度待測(cè)物的分析 184
5.9 實(shí)驗(yàn)室貼士:超微電極的制備 185
5.10 參考文獻(xiàn) 188
5.11 習(xí)題 189
第6章 基于電勢(shì)階躍的暫態(tài)方法 191
6.1 擴(kuò)散控制下的計(jì)時(shí)電流法 191
6.2 可逆電極反應(yīng)的暫態(tài)取樣伏安法 200
6.3 準(zhǔn)可逆與不可逆電極反應(yīng)的暫態(tài)取樣伏安法 204
6.4 多組分體系和多步驟電荷轉(zhuǎn)移 211
6.5 計(jì)時(shí)電流反向技術(shù) 212
6.6 計(jì)時(shí)電量(庫(kù)侖)法 214
6.7 微電極的電解池時(shí)間常數(shù) 218
6.8 實(shí)驗(yàn)室貼士:電勢(shì)階躍方法實(shí)際所關(guān)注的事宜 220
6.9 參考文獻(xiàn) 223
6.10 習(xí)題 224
第7章 線性掃描與循環(huán)伏安法 226
7.1 電勢(shì)掃描的暫態(tài)響應(yīng) 226
7.2 能斯特(可逆)體系 228
7.3 準(zhǔn)可逆體系 237
7.4 完全不可逆體系 239
7.5 多組分體系和多步驟電荷轉(zhuǎn)移 242
7.6 快速循環(huán)伏安法 244
7.7 卷積變換技術(shù) 245
7.8 液-液界面上的伏安法 247
7.9 實(shí)驗(yàn)室貼士:循環(huán)伏安法的實(shí)際操作事項(xiàng) 251
7.10 參考文獻(xiàn) 253
7.11 習(xí)題 255
第8章 極譜法、脈沖伏安法和方波伏安法 259
8.1 極譜法 259
8.2 常規(guī)脈沖伏安法 263
8.3 反向脈沖伏安法 267
8.4 示差脈沖伏安法 269
8.5 方波伏安法 274
8.6 脈沖伏安法的分析應(yīng)用 279
8.7 參考文獻(xiàn) 281
8.8 習(xí)題 282
第9章 控制電流技術(shù) 283
9.1 計(jì)時(shí)電勢(shì)法介紹 283
9.2 控制電流方法的理論 285
9.3 恒電流電解過(guò)程的電勢(shì)-時(shí)間曲線 287
9.4 反向技術(shù) 290
9.5 多組分體系和多步驟反應(yīng) 291
9.6 恒電流雙脈沖法 293
9.7 電量階躍(恒電量)方法 294
9.8 參考文獻(xiàn) 296
9.9 習(xí)題 297
第10章 涉及強(qiáng)制對(duì)流的方法———流體動(dòng)力學(xué)方法 299
10.1 對(duì)流體系的理論 299
10.2 旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極 301
10.3 旋轉(zhuǎn)圓環(huán)與旋轉(zhuǎn)環(huán)-盤(pán)電極 310
10.4 暫態(tài)電流 314
10.5 調(diào)制的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極 316
10.6 電動(dòng)流體現(xiàn)象 317
10.7 參考文獻(xiàn) 319
10.8 習(xí)題 320
第11章 電化學(xué)阻抗譜與交流伏安法 323
11.1 電化學(xué)池阻抗的簡(jiǎn)單測(cè)量 323
11.2 交流電路簡(jiǎn)述 325
11.3 電化學(xué)池的等效電路 329
11.4 電化學(xué)阻抗譜 334
11.5 交流伏安法 343
11.6 非線性響應(yīng) 348
11.7 應(yīng)用交流伏安法進(jìn)行化學(xué)分析 352
11.8 電化學(xué)阻抗法的儀器 352
11.9 拉普拉斯平面上的數(shù)據(jù)分析 355
11.10 參考文獻(xiàn) 355
11.11 習(xí)題 357
第12章 整體電解方法 358
12.1 一般注意事項(xiàng) 359
12.2 控制電勢(shì)方法 362
12.3 控制電流方法 367
12.4 終點(diǎn)測(cè)定的電測(cè)量 371
12.5 流動(dòng)電解 373
12.6 薄層電化學(xué) 382
12.7 溶出分析 386
12.8 參考文獻(xiàn) 389
12.9 習(xí)題 391
第13章 耦合均相化學(xué)反應(yīng)的電極反應(yīng) 395
13.1 反應(yīng)的分類(lèi) 395
13.2 耦合反應(yīng)對(duì)于循環(huán)伏安法的影響 400
13.3 行為總結(jié) 405
13.4 應(yīng)用其他電化學(xué)方法時(shí)的行為 436
13.5 參考文獻(xiàn) 438
13.6 習(xí)題 439
第14章 雙電層結(jié)構(gòu)和吸附 442
14.1 雙電層熱力學(xué) 442
14.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)定 444
14.3 雙電層結(jié)構(gòu)模型 447
14.4 固體電極研究 456
14.5 特性吸附的程度和速率 462
14.6 吸附的實(shí)用層面 466
14.7 雙電層對(duì)電極反應(yīng)速率的影響 468
14.8 參考文獻(xiàn) 474
14.9 習(xí)題 477
第15章 內(nèi)層電極反應(yīng)與電催化 480
15.1 內(nèi)層異相電子轉(zhuǎn)移反應(yīng) 480
15.2 電催化反應(yīng)機(jī)理 483
15.3 內(nèi)層反應(yīng)的其他實(shí)例 490
15.4 內(nèi)層電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的計(jì)算分析 498
15.5 電催化的相關(guān)性 502
15.6 電化學(xué)相轉(zhuǎn)化 505
15.7 參考文獻(xiàn) 524
15.8 習(xí)題 528
第16章 電化學(xué)儀器 531
16.1 運(yùn)算放大器 531
16.2 電流反饋 534
16.3 電壓反饋 536
16.4 恒電勢(shì)儀 537
16.5 恒電流儀 541
16.6 集成式電化學(xué)儀器 542
16.7 電勢(shì)控制的難點(diǎn) 543
16.8 低電流測(cè)量 547
16.9 用于短時(shí)間尺度的儀器 550
16.10 實(shí)驗(yàn)室貼士:電化學(xué)儀器的實(shí)際使用 550
16.11 參考文獻(xiàn) 552
16.12 習(xí)題 553
第17章 電活性層和修飾電極 555
17.1 電極上的單層和亞單層 556
17.2 吸附層的循環(huán)伏安法 556
17.3 研究吸附單層的其他有用方法 570
17.4 電極上的厚修飾層 573
17.5 修飾層動(dòng)力學(xué) 575
17.6 阻礙層 583
17.7 其他表征電極修飾層的方法 588
17.8 基于電活性層或電極修飾的電化學(xué)方法 588
17.9 參考文獻(xiàn) 599
17.10 習(xí)題 603
第18章 掃描電化學(xué)顯微鏡 604
18.1 原理 604
18.2 漸近曲線 605
18.3 表面形貌與反應(yīng)活性成像 609
18.4 動(dòng)力學(xué)測(cè)量 611
18.5 表面問(wèn)詢(xún) 616
18.6 電勢(shì)型探針 619
18.7 其他應(yīng)用 620
18.8 掃描電化學(xué)池顯微鏡 622
18.9 參考文獻(xiàn) 625
18.10 習(xí)題 628
第19章 單顆粒電化學(xué) 629
19.1 單顆粒電化學(xué)總論 629
19.2 顆粒碰撞實(shí)驗(yàn) 629
19.3 超微圓盤(pán)電極上的顆粒碰撞速率 631
19.4 納米顆粒碰撞行為 633
19.5 單原子和原子簇電化學(xué) 643
19.6 單分子電化學(xué) 646
19.7 參考文獻(xiàn) 649
19.8 習(xí)題 651
第20章 光電化學(xué)和電致化學(xué)發(fā)光 653
20.1 固體材料 653
20.2 半導(dǎo)體電極 658
20.3 半導(dǎo)體光電化學(xué) 665
20.4 溶液中的輻解產(chǎn)物 670
20.5 電致化學(xué)發(fā)光 671
20.6 參考文獻(xiàn) 681
20.7 習(xí)題 685
第21章 電化學(xué)體系的原位表征 688
21.1 顯微技術(shù) 688
21.2 石英晶體微天平 695
21.3 紫外-可見(jiàn)光譜法 696
21.4 振動(dòng)光譜 700
21.5 X射線方法 704
21.6 質(zhì)譜法 706
21.7 磁共振波譜法 706
21.8 非原位技術(shù) 707
21.9 參考文獻(xiàn) 710
附錄A 數(shù)學(xué)方法 716
A.1 用拉普拉斯變換技術(shù)求解微分方程 716
A.2 Taylor展開(kāi)式 722
A.3 誤差函數(shù)和高斯分布 723
A.4 萊布尼茲規(guī)則 724
A.5 復(fù)數(shù)表示法 725
A.6 傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換 726
A.7 參考文獻(xiàn) 727
A.8 習(xí)題 728
附錄B 模擬的基本概念 729
B.1 模型建立 729
B.2 范例 735
B.3 耦合均相動(dòng)力學(xué) 739
B.4 各種技術(shù)的邊界條件 740
B.5 更復(fù)雜的體系 743
B.6 參考文獻(xiàn) 743
B.7 習(xí)題 744
附錄C 參考表 745
參考文獻(xiàn) 750
附錄D 751
D.1 基本公式 751
D.2 單層膜 752
D.3 簡(jiǎn)化的傳質(zhì)關(guān)系式 752
D.4 25℃時(shí)參比電極電勢(shì) 753
D.5 物理常數(shù) 753
D.6 量綱和換算 753
D.7 25℃(298.15K)時(shí)導(dǎo)出的常數(shù)值 753
索引 755