内容简介
《电化学阻抗谱》在全面阐述电化学需要的背景基础知识和电化学阻抗谱测试实验设计的基础上,详细地论述了不同电化学过程的电化学模型,介绍了电化学阻抗谱解析的目标。最后,阐述了采用统计分析方法,分析电化学阻抗谱测试的误差,包括介绍K-K转化方法分析、确定电化学动力学模型的正确性。同时,对电化学阻抗谱技术的发展、应用及其存在的问题进行了回顾总结,并列出了一些重要的参考资料。在每一章的后面,还附有一些思考题供读者练习。
《电化学阻抗谱》可以作为讲授电化学阻抗谱的教科书,也可以作为腐蚀、生物医学器件、半导体、固态器件、传感器、电池、燃料电池电化学电容器、介电测量、涂层、电致变色材料、分析化学和影像学等领域研究人员的参考书。
目录
第一部分 基础知识
第1章 复数
1.1 虚数
1.2 术语
1.2.1 虚数
1.2.2 复数
1.2.3 阻抗谱中的符号规定
1.3 复数运算
1.3.1 复数的乘法与除法
1.3.2 极坐标系中的复数
1.3.3 复数的性质
1.4 复数的初等函数
1.4.1 指数
1.4.2 对数
1.4.3 多项式
思考
第2章 微分方程
2.1 一次线性微分方程
2.2 二次线性齐次微分方程
2.3 二次线性非齐次微分方程
2.4 由相似变换求解偏微分方程
2.5 含有复数的微分方程
思考
第3章 统计学
3.1 定义
3.1.1 期望值和均值
3.1.2 方差、标准差和协方差
3.1.3 正态分布
3.1.4 概率
3.1.5 中心极限定理
3.2 误差传递
3.2.1 线性体系
3.2.2 非线性体系
3.3 假设检验
3.3.1 术语
3.3.2 均值的t检验
3.3.3 方差的F检验
3.3.4 方差的卡方(χ2)检验
思考
第4章 电子电路
4.1 无源电路
4.1.1 电路元件
4.1.2 并联组合和串联组合
4.2 基本关系
4.3 复杂电路
4.4 等效思路
4.5 电路响应的图形表示
思考
第5章 电化学
5.1 电阻和电化学电池
5.2 电化学平衡
5.3 电化学系统的极化行为
5.3.1 零电流
5.3.2 动力学控制
5.3.3 传质控制
5.4 电位的定义
5.5 速率表达式
5.5.1 质量作用规律
5.5.2 广义电极动力学
5.6 传递过程
5.6.1 一次电流和电位分布
5.6.2 对阻塞电极的应用
5.6.3 二次电流和电位分布
5.6.4 三次电流和电势分布
5.6.5 传质控制的电流分布
5.7 电位作用
5.7.1 欧姆电压降
5.7.2 表面过电位
5.7.3 浓度过电位
5.8 电容的贡献
5.8.1 双电层电容
5.8.2 介电电容
思考
第6章 电化学仪器
6.1 理想的运算放大器
6.2 电化学仪器组件
6.3 电化学接口
6.3.1 恒电位仪
6.3.2 恒电流仪
6.3.3 电化学阻抗谱测试用的恒电位仪
思考
第二部分 实验注意事项
第7章 实验方法
7.1 稳态极化曲线
7.2 电位阶跃的暂态响应
7.3 频域分析
7.3.1 Lissajous分析
7.3.2 相位测试(锁相放大器)
7.3.3 单频率傅里叶分析
7.3.4多频率傅里叶分析
7.4 测量技术的比较
7.4.1 Lissajous分析方法
7.4.2 相位敏感性测试(锁相放大器)
7.4.3 单频率傅里叶分析
7.4.4 多频率傅里叶分析
7.5 特殊测量技术
7.5.1 传输函数分析
7.5.2 局部电化学阻抗谱
思考
第8章 实验设计
8.1 电解池的设计
8.1.1 参比电极
8.1.2 流场构型
8.1.3 电流分布
8.2 实验注意事项
8.2.1 频率范围
8.2.2 线性条件
8.2.3 调制技术
8.2.4 示波器
8.3 仪器参数
8.3.1 提高信噪比
8.3.2 降低偏移偏差
8.3.3 增大信息量
思考
第三部分 过程模型
第9章 等效电路的模拟
9.1 一般方法
9.2 外加电流
9.2.1 腐蚀电位的阻抗
9.2.2 部分覆盖电极
9.3 外加电位
9.3.1 多孔惰性层涂覆电极
9.3.2 多孔惰性双层膜涂覆电极
思考
第10章 动力学模型
10.1 电化学反应
10.2 只受电位控制的反应
10.3 只受电位和质量传递控制的反应
10.4 只受电位和表面覆盖控制的耦合反应
10.5 只受电位、表面覆盖物和传递过程控制的反应
思考
第11章 扩散阻抗
11.1 均匀电极
11.2 广义数学推导
11.3 滞流扩散层
11.4 固态膜层中的扩散过程
11.4.1 膜层扩