第八章氣體電極過程

第八章氣體電極過程第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四重點要求氫、氧電極的概念及總電極反應(yīng)氫電極陰極過程的反應(yīng)歷程及基本動力學(xué)規(guī)律汞電極上氫陰極還原的理論及實驗依據(jù)氧電極過程的特點第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§8.1研究氫電極過程的重要意義標準氫電極工業(yè)上應(yīng)用水溶液電鍍金屬腐蝕第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§8.2氫電極的陰極過程一.氫離子陰極還原的基本規(guī)律與可能歷程氫離子陰極還原過程服從Tafel公式：第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四可能的反應(yīng)歷程

第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四二.析氫過電位定義：在某一電流密度下，氫實際析出的電位與氫的平衡電位的差值。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四影響析氫過電位的主要因素

電極材料性質(zhì)電極表面狀態(tài)溶液組成溫度第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四pH值對析氫過電位的影響

pH<7：pH增大1，析氫過電位增加約59mV；pH>7：pH增大1，析氫過電位減小約59mV；第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四三.析氫反應(yīng)機理遲緩放電理論——控制步驟為電化學(xué)反應(yīng)步驟遲緩復(fù)合理論——控制步驟為復(fù)合步驟電化學(xué)脫附理論——控制步驟為電化學(xué)脫附第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四遲緩放電理論

基本觀點：

控制步驟為：析氫過電位由電化學(xué)極化而產(chǎn)生第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四極化曲線斜率的分析若電子轉(zhuǎn)移為控制步驟，從理論上知取則可估算處25℃時：

第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四若復(fù)合脫附為控制步驟，則：第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四若電化學(xué)脫附為控制步驟，則

取，并對上式取對數(shù)，得：可計算25℃時Tafel斜率第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四遲緩放電理論適用范圍

遲緩放電理論必須滿足以下兩個條件才適用：均勻表面吸附氫原子表面覆蓋度小的高過電位金屬第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四遲緩復(fù)合理論

基本觀點：控制步驟為：

實驗依據(jù)：與pH無關(guān)

不太大時，實驗的b值與理論值吻合

第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§8.3氫電極的陽極過程

光滑Pt上的陽極反應(yīng)歷程：分子氫溶解并擴散傳質(zhì)；溶解氫得活性或電化學(xué)離解吸附：吸附氫原子電化學(xué)氧化：第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§8.4氧電極過程總電極反應(yīng)：

第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四一.氧電極過程的特點

反應(yīng)歷程復(fù)雜；電極過程可逆性很?。环磻?yīng)涉及電位范圍寬，表面狀態(tài)變化極大；易伴隨各種副反應(yīng)，動力學(xué)規(guī)律復(fù)雜。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四二.氧的還原過程

基本歷程按反應(yīng)產(chǎn)物可分為兩類：中間產(chǎn)物為或中間產(chǎn)物為或表面氧化物第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四中間產(chǎn)物為或的基本歷程

在酸性或中性溶液中：

第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四在堿性溶液中：第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四中間產(chǎn)物為或表面氧化物的基本歷程酸性溶液中堿性溶液中第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四三.氧的陽極氧化過程

析出反應(yīng)：酸性溶液中：堿性溶液中：第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四氧析出反應(yīng)的特點析氧過電位隨