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文档简介

1、第八章 气体电极过程,重点要求,氢、氧电极的概念及总电极反应 氢电极阴极过程的反应历程及基本动力学规律 汞电极上氢阴极还原的理论及实验依据 氧电极过程的特点,8.1 研究氢电极过程的重要意义,标准氢电极 工业上应用 水溶液电镀 金属腐蚀,8.2 氢电极的阴极过程,一. 氢离子阴极还原的基本规律与可能历程 氢离子阴极还原过程服从Tafel公式：,可能的反应历程,二.析氢过电位,定义：在某一电流密度下，氢实际析出的电位与氢的平衡电位的差值 。,影响析氢过电位的主要因素,电极材料性质 电极表面状态 溶液组成 温度,pH值对析氢过电位的影响,pH7：pH增大1，析氢过电位减小约59mV ；,三. 析氢

2、反应机理,迟缓放电理论控制步骤为电化学反应步骤 迟缓复合理论控制步骤为复合步骤 电化学脱附理论控制步骤为电化学脱附,迟缓放电理论,基本观点： 控制步骤为： 析氢过电位由电化学极化而产生,极化曲线斜率的分析,若电子转移为控制步骤，从理论上知 取 则可估算处 25时：,若复合脱附为控制步骤 ，则：,若电化学脱附为控制步骤，则 取 ，并对上式取对数，得： 可计算25时Tafel斜率,迟缓放电理论适用范围,迟缓放电理论必须满足以下两个条件才适用： 均匀表面 吸附氢原子表面覆盖度小的高过电位金属,迟缓复合理论,基本观点： 控制步骤为： 实验依据： 与pH无关 不太大时，实验的b值与理论值吻合,8.3 氢

3、电极的阳极过程,光滑Pt上的阳极反应历程 ： 分子氢溶解并扩散传质； 溶解氢得活性或电化学离解吸附： 吸附氢原子电化学氧化：,8.4 氧电极过程,总电极反应：,一.氧电极过程的特点,反应历程复杂 ； 电极过程可逆性很小 ； 反应涉及电位范围宽，表面状态变化极大 ； 易伴随各种副反应，动力学规律复杂。,二. 氧的还原过程,基本历程按反应产物可分为两类： 中间产物为 或 中间产物为 或表面氧化物,中间产物为 或 的基本历程,在酸性或中性溶液中：,在碱性溶液中：,中间产物为 或表面氧化物的基本历程,三. 氧的阳极氧化过程,析出反应： 酸性溶液中： 碱性溶液中：,氧析出反应的特点,析氧过电位随时间而变； 析氧过电位与

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