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文档简介

1、第七章电子转移步骤的动力学,关键要求,稳态电化学极化基本动力学参数的势能曲线分析和电子转移步骤的稳态测量原理,双电层结构对电子转移步骤的影响,第一节电极电位对电化学步骤反应速度的影响,势能图:显示金属离子在金属/溶液界面不同位置时势能水平的示意图。活化能:激活态与离子平均能量的差值、1。以单电子反应为例,电极反应的势能图作了如下假设:(1)反应在致密层中进行;反应被认为是界面上的转移。非常规吸附;活性离子的浓度足够大。脱水膜从溶液中逸出时的势能变化;从晶格逃逸的势能的变化;相之间传递的势能曲线;界面电场对活化能的影响,电极电位对电化学反应速度的影响,让电化学反应步骤成为控制步骤,此时,根据Fr

2、arday定律,已知传质处于准平衡状态,将被替换为:其中:第2节电子转移步骤的基本动力学参数,1。电极过程的传递系数和物理意义:表示电极电位对还原反应和氧化反应活化能的影响程度。注:单电子转移步骤也称为对称系数。交换电流密度,物理意义:平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度。影响尺寸的因素与反应速率常数、电极材料、反应物浓度和温度有关。1.描述平衡状态下电化学反应的动力学特征。因为单电子反应。用于表示电化学反应的速度,从:到:3。用于描述在一定过电位下电化学过程的困难。(标准)电极反应速率常数的推导:从知识:当,在平衡电位下:物理意义:当反应物浓度为单位浓度时,标准电极电位和绝对电极反应速率。

3、应用:不描述动力学特性,浓度的影响将不包括:第三节稳态电化学极化定律,1。电化学极化基本实验定律Tafel经验公式:线性关系:2。电化学极化公式,1。稳态下公式的推导:巴特勒-沃默方程,阴极反应速率:阳极反应速率。高过电位下的电化学极化规律,当它很大时:忽略B-V方程右侧的指数项:取对数:并与经验公式进行比较;对阴极起反应:对阳极起反应:4。低过电位下的电化学极化规律,当它很小时,B-V方程串联展开,省略了高阶项。通过比较公式,我们可以得出:定义极化电阻:5。弱极化区的极化规律,在这个极化区,B-V方程不能简化,动力学规律必须用完整的B-V公式来描述:6。用稳态极化曲线法测量动态参数,具体解:从塔菲尔区外推,两条线相交;外推至该处,与轴线的交点为,故可得到;塔菲尔区斜坡;线性区域的斜率、7.6电化学极化和浓差极化共存定律。1.稳态极化的动态特性:电极表面附近液体层的浓度梯度不可忽略。在稳定状态下,当阴极极化时:或、2。电极的极化特性分析:从上面的公式来看,极化几乎不会发生。仅发生电化学极化。此时,已接近完全集中极化。动力学定律不能从混合公式中得到,因此需要根据浓度极化公式进行分析。接近完全浓差极化

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