生物燃料电池及其进展

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1、电化学测量电子教案—绪论郑州轻工业学院材料与化学工程学院化工工艺教研组主讲人：王力臻、张勇http://www.zzuli.edu.cn第1章电化学测量概述第2章电化学测量的基本知识第3章稳态测量方法第4章暂态测量方法总论第5章控制电流阶跃暂态测量方法第6章控制电势阶跃暂态测量方法第7章线性电势扫描伏安法第8章交流阻抗法第9章电化学测量仪器的基本原理主要教学内容安排:http://www.zzuli.edu.cn电化学测量参考书(要目)1.胡会利、李宁编，电化学测量，国防工业出版社，2007.2.刘永辉编，电化学测量技术，北京航空学院出版社，1987年.3.田昭武编，电化学研究方法，科学出版

2、社，1984年.4.魏宝明编，金属腐蚀理论及应用，化学工业出版社，2002.http://www.zzuli.edu.cn判断分析：是实验结果的分析和解释。响应信号：是实验结果扰动信号：是测量条件的选择与控制。第一章电化学测量的基本知识：对“未知”施加挠动信号得到响应信号判断分析得“已知”学习电化学测量的基本方法如下：http://www.zzuli.edu.cn§1.1三电极与两回路实测图http://www.zzuli.edu.cn§1.1三电极与两回路原理图http://www.zzuli.edu.cn研究电极：WE三电极辅助电极：CE参比电极：RE1.1.1三电极组成http://

3、www.zzuli.edu.cn①测量回路（并联电路）①极化回路（串联电路）由：极化电源、WE、CE、可变电阻以及电流表等组成。由：控制与测量电位的仪器、WE、RE、盐桥等组成。实现控制或测量极化的变化测量WE通电时的变化情况功能目的调节或控制流经WE的电流实现极化电流的变化与测量1.1.2两回路http://www.zzuli.edu.cn1.可以同时测量极化电流和极化电位；2.三电极两回路具有足够的测量精度。1.1.3三电极的优点http://www.zzuli.edu.cn1.被测体系研究电极所处的溶液体系。2.测量体系参比电极所处的溶液体系。1.1.4两类溶液体系http://www

4、.zzuli.edu.cn1.2.1电解池／容器是装电解质溶液、WE、CE所用，是一种容器，要求稳定性好，不溶出杂质，不与电极物质、电解液发生反应，大部分无机电解质是玻璃的，强碱电解液例外，具体要求如下：①化学稳定性高；②体积适中太小：研究体系浓度变化；太大：浪费浓度变化：，可见c与J0有关→η。§1.2三电极体系中各组成部分的作用和要求http://www.zzuli.edu.cn③鲁金Luggin毛细管距离；太近：电位测不准；太远：较大的欧姆压降；距离(管直径)，这是半定性半定量关系；鲁金：是苏联电化学创始人“A.H.弗鲁姆金”院士的人名，为了纪念他发明的装置，他是经典电化学的奠基人。④

5、气体电极：要注意气体的入口和出口例如：燃料电池的氢电极、氧电极。§1.2三电极体系中各组成部分的作用和要求http://www.zzuli.edu.cn⑤辅助电极的位置、大小及形状；位置：与WE平行放置；大小：SCE>5SWE。§1.2三电极体系中各组成部分的作用和要求http://www.zzuli.edu.cn形状：例如天津第一电镀厂，要镀12t的轴（直径1.2m，长：12m），怎么做呢？就在地下挖个大坑，把轴吊在坑里并转动，转动的目的是减小浓差极化，四周为辅助电极，如下图所示：⑥恒电位测量中，电解池的内阻要小。§1.2三电极体系中各组成部分的作用和要求http://www.zzuli.

6、edu.cn作用：比较。本身电位的稳定。1.2.2.1应具备的条件①可逆电极（浓度不变，电位不变）；这是热力学说法，符合Nernst方程。②参比电极是不极化电极（i0→∞）；实际上i0不可能∞，所以需要控制流经RE的电流非常小，即：I测<10-7A/cm2。1.2.2参比电极http://www.zzuli.edu.cn1.2.2.1应具备的条件③良好的稳定性（化学稳定性好、温度系数小）；④具有良好的恢复特性；⑤恒电位测量中，要求低内阻，从而实现响应速度快。1.2.2参比电极http://www.zzuli.edu.cn1.2.2.2常见的参比电极①甘汞电极；Hg

7、Hg2Cl2

8、Cl-由于H

9、g+→Hg2+（亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。<70℃，另外，［Cl-］要饱和，防止发生变化)。1.2.2参比电极http://www.zzuli.edu.cn1.2.2.2常见的参比电极②汞-硫酸亚汞电极；Hg

10、Hg2SO4

11、SO42-亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。防止Hg2SO4水解，应选高浓度的SO42-，<40℃。1.2.2参比电极http://www.zzuli.