第八章 气体电极过程.ppt

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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pH<7：pH增大1，析氢过电位增加约59mV；pH>7：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氢电极的阳极过程光滑Pt上的阳极反应

3、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酸性溶液中碱性溶液中三.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；析氧过电位与电流的关系基本遵从Tafel方程a、b均与材料、溶液、电极表面状

4、态、温度T等多因素有关。