电化学行为影响

我这个学期开始做关于二氧化碳的电还原实验，需要用到电化学工作站。但是目前有一个基础问题是关于影响电化学的因素的。老板今天很生气的问我，我却列不出来个一二三。请各位高手给小妹指点一二！多谢多谢！

声明：本文转贴自“中国科技教育资源网”　　电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现，二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。　　电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学的研究内容应包括两个方面：一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等，其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论；另一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。　　1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象，一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”，即现今所谓“伏打堆”。这是化学电源的雏型。在直流电机发明以前，各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。　　19世纪下半叶，经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作，赋予电池的“起电力”（今称“电动势”）以明确的热力学含义；1889年能斯脱用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系，即著名的能斯脱公式；1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论，大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。　　20世纪40年代以后，电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用，使人们可以研究快速和复杂的电极反应，可提供电极界面上分子的信息。电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科，它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。　　在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

简单介绍了生物电化学研究领域的概况。包括:生物膜与生物界面模拟研究(ＳＡＭ膜模拟生物膜的电化学、液/液界面模拟生物膜的电化学),用于生命科学的电化学技术(电脉冲基因直接导入、电场加速作物生长、癌症的电化学疗法、电化学控制药物释放、在体研究的电化学方法、生物分子的电化学行为)和电化学生物传感器(酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学ＤＮＡ传感器) 人类在认识自然、改造自然的社会实践中创立了各门自然科学。随着认识的不断深入,以及深层次解决实际问题的需要,对许多基本问题必须作深入细致的研究。因此,自然科学的各门学科逐渐分化出许多分支学科。特别是进入20世纪以来,分化的速度愈来愈快。各门一级学科已分化出众多的二级、三级、甚至四级、五级学科等等。但是,由于实际要解决的许多问题非常复杂,所涉及的知识又是高度综合性的,如神经细胞跨膜释放神经传递物质的研究,就涉及生物学、化学、物理学、信息科学等多学科的知识,这样,便出现了高度分化的相对狭窄的学科难以解决高度复杂的实际问题的矛盾。从学科自身的发展来看,相对狭窄的研究领域,如不借鉴、利用相关学科的最新研究成果,则很难有大的突破,并可能最终致使学科发展无路可走。因此,无论是从学科自身的发展,还是从实际需要来看,都迫切需要多学科之间相互交叉、相互渗透。深层次交叉的结果是在多学科的界面上通过学科间的“碰撞”而生长出新型的“交叉学科”,或称“边缘学科”。生物电化学便是本世纪70年代由电生物学、生物物理学、生物化学以及电化学等多门学科交叉形成的一门独立的学科。 电化学与生物电现象　　 电化学是研究电子导体(或半导体材料)/离子导体(一般为电解质溶液)和离子导体/离子导体的界面结构、界面现象及其变化过程与机理的科学。　　 生命现象最基本的过程是电荷运动。生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电势差。人和动物的代谢作用以及各种生理现象,处处都有电流和电势的变化产生。人或其它动物的肌肉运动、大脑的信息传递以及细胞膜的结构与功能机制等无不涉及电化学过程的作用。显然,电化学是生命科学的最基础的相关学科。细胞的代谢作用可以借用电化学中的燃料电池的氧化和还原过程来模拟 生物电池是利用电化学方法模拟细胞功能 人造器官植入人体导致血栓与血液和植入器官之间的界面电势差这一基本电化学问题密切相关 心电图、脑电图等则是利用电化学方法模拟生物体内器官的生理规律及其变化过程的实际应用。由以上几个基本例子可见,交叉学科生物电化学的创立具有极其重要的基础理论意义和极强的应用背景。

新型电化学测量仪器——电化学扫描探针显微镜（EC-SPM） 材料2106 李昊哲新型电化学测量仪器——电化学扫描探针显微镜（EC-SPM）是一种具有创新性的技术，它在电化学领域的研究和应用中起到了重要的作用。EC-SPM采用了先进的技术和方法，可以对电化学反应进行精确的测量和分析，为科学家们提供了更为准确和可靠的数据。EC-SPM的创新之处在于其结合了扫描探针显微镜（SPM）和电化学技术，实现了对电化学反应的原位观察和测量。传统的电化学测量仪器往往只能提供宏观的电化学数据，而EC-SPM通过在电极表面放置微小的探针，可以实现对电化学反应的纳米级别的测量。这种纳米级别的测量能够更加准确地了解电化学反应的动态变化，提供了更为详细和全面的信息。EC-SPM在前处理合计数方面也进行了改进和优化。传统的电化学测量仪器在前处理过程中往往需要复杂的操作和多个步骤，容易出现误差和不确定性。而EC-SPM通过引入自动化和智能化的前处理系统，可以实现对样品的快速处理和准确计数。这不仅提高了测量的效率，还减少了人为因素对结果的影响，提高了测量的精确度和可靠性。我有幸在实验室使用了电化学扫描探针显微镜（EC-SPM），并且对其性能和使用体验有了一些真实的心得体会。我认为EC-SPM的性能非常出色。它采用了先进的扫描探针显微镜技术，可以实现纳米级的高分辨率测量。在我的实验中，我使用EC-SPM对一种新型材料进行了表面形貌和电化学性质的同时测量，结果非常令人满意。EC-SPM能够清晰地显示出样品的表面形貌，并且能够通过电流-电压曲线来研究材料的电化学行为。这对于我研究材料的结构与性能之间的关系非常有帮助，其次，EC-SPM的操作非常简便。它采用了直观的用户界面，使得操作人员能够快速上手。在我使用的过程中，我只需要按照仪器的操作指南进行操作，就能够轻松地完成测量。而且，EC-SPM还具有自动化的功能，能够实现自动扫描和测量，省去了繁琐的手动调整步骤，提高了实验效率。最后，EC-SPM的数据处理和分析功能也非常强大。它可以对测量得到的数据进行实时处理和分析，并且能够生成高质量的图像和曲线。在我的实验中，我使用EC-SPM获得了一系列的电流-电压曲线，并且通过对这些曲线进行分析，我能够得到材料的电化学性质，比如电荷转移速率和电化学反应动力学参数。这对于我研究材料的电化学性能非常有帮助。EC-SPM在电化学领域的研究和应用中取得了重要的成果。例如，在电池研究中，EC-SPM可以帮助科学家们更好地了解电池中的界面反应和电化学性能，从而提高电池的效率和稳定性。在催化剂研究中，EC-SPM可以实时观察催化剂表面的电化学反应，揭示催化剂的活性和稳定性等关键性质。此外，EC-SPM还可以应用于材料科学、生物医学等领域，实现对材料表面性质和生物分子相互作用的研究。EC-SPM作为一种新型电化学测量仪器，具有创新性的技术和方法。它通过纳米级别的测量，实现了对电化学反应的精确观察和分析。在前处理合计数方面的改进，使得测量结果更加准确和可靠。研究成果在电化学领域的应用广泛，为科学家们的研究和实践提供了重要的支持。它的高分辨率测量能力、简便的操作和强大的数据处理功能使得我能够更好地研究材料的电化学性质。我相信，随着电化学扫描探针显微镜技术的不断发展，EC-SPM将会在材料科学、电化学等领域发挥更加重要的作用。

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电化学工作站原理是什么呢？ 电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现，二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。 电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学的研究内容应包括两个方面：一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等，其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论；另一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。[IMG]http://www.sci-bridge.com/Upimages/2009829114012.jpg[/IMG]产品名称： 制冷金属浴ALB6400 产品品牌： 韩国FINEPCR 产品类别： 金属浴 1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象，一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”，即现今所谓“伏打堆”。这是化学电源的雏型。在直流电机发明以前，各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。 19世纪下半叶，经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作，赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义；1889年能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系，即著名的能斯脱公式；1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论，大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。 20世纪40年代以后，电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用，使人们可以研究快速和复杂的电极反应，可提供电极界面上分子的信息。电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科，它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。 在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

各位高手： 小弟需要做一些测量微区电化学行能的试验，需要用到微参比电极，请问各位大侠，这东西有直接卖的没？ 谢谢各位了！

前天听一位老师说,测氨气的电化学传感器长期在有硫化氢的环境中,就会失灵了,貌似很有道理,可是我对具体的还不了解,大侠们来讲讲是什么原理啊,硫化氢对测其他气体的电化学传感器也有影响吗?那为什么测硫化氢本身的传感器可以受的了呢?[em06]

在电化学阻抗谱的研究方面是个新手，目前正在利用电化学阻抗谱研究高阻抗材料的性质。由于实验体系初期的阻抗很大，测得的阻抗谱的数据很不理想。于是我们研究了不同大小的扰动对测试数据的影响。不知道这部分研究有没有意义？主要是担心这会不会是电化学阻抗谱中的基本常识，而在各个数据库中找到的直接相关的文献也比较少。希望对阻抗谱研究比较深入的同学能够指导一下。

最新电化学期刊及其影响因子

最近天气很冷，室温才几度，请问用CHI进行电化学测试是否会有影响，溶液温度是否也会影响？谢谢

《应用电化学》教学大纲柳厚田学分数 2周学时 2总学时 34教学目的与要求 课程性质：《应用电化学》是一门利用电化学基本原理，解决科学研究和生产实际中涉及电化学应用领域内有关金属腐蚀、金属电沉积及化学电源等方面的实际问题的课程。《应用电化学》为化学系“应用化学”及“化学”专业的选修课程。基本内容：本课程的基本教学内容包括五大部分：（1）电化学的基础概念。（2）金属的腐蚀与防护。（3）金属电沉积的原理及应用。（4）化学电源的原理及制造。（5）电解及有机合成：在教学时间允许的情况下，计划增加电解及有机电合成等方面的内容。基本要求：通过本课程的学习，使学生了解电化学基础知识及基本原理，初步学会分析和解决电化学应用领域中各种实际问题的能力。教学内容及学时分配绪论及第一章：电化学基础知识 （3学时） 讲课重点：1.1学习《应用电化学》的重要性1.2《应用电化学》的研究领域及近期发展1.3电化学基础知识介绍第二章：金属的腐蚀与防护 （14学时）讲课要点：2.1金属腐蚀的热力学2.2均匀腐蚀的腐蚀电流和腐蚀电位2.3金属腐蚀速度的电化学测量2.4金属的阳极行为2.5金属的局部腐蚀2.6金属的电化学防腐第三章：金属电沉积原理及应用 （8学时）讲课要点：3.1金属电沉积原理3.2金属络离子的阴极还原3.3有机表面活性剂对金属电沉积的影响3.4合金电镀3.5电流在阴极上的分布3.6电镀实例分析第四章：化学电源的原理及制造4.1化学电源的组成、基本参数及性能比较4.2多孔性电极理论4.3化学电源中的电极反应4.4常用化学电源4.5新型化学电源4.6化学电源的新进展第五章：电解及有机合成 （暂不列入讲授内容）讲课要点：5.1电化学电解体系5.2电压平衡和电能消耗5.3电流效率5.4电解槽的结构5.5无机产品的电解生产5.6有机电合成5.7电化学氟化5.8熔化电解及湿法电冶金教学方式：本课程以课堂讲授为主，全部课程在1学期（34学时）内完成。考核方式：期末闭卷考试参考书：1、《腐蚀电化学原理》，曹楚南著，化学工业出版社，19852、《金属电沉积》，周绍民著，上海科技出版社，19873、《化学电源导论》，张文保等编，上海交通大学出版社，1992本课程的历史沿革 本课程自1988年9月开始，在化学系作为选修课开设，当时的选修对象主要为物理化学专业电化学专门化的学生。至1988年共开设10次。现在，本课程已作为《应用电化学》的选修课，本系及外系对本课程感兴趣的学生，例如学习物化、催化、分析、无机的本系学生及环境化学，材料化学等外系学生，也参加本课程的选修。

研究农药在土壤中环境化学行为的一般思路是什么?

在未来的5-10年内应重点围绕如下科学问题创造性地开展工作： 一 移动式电源和再生式能源是当今能源发展中的重要方面 1．高性能储氢/制氢和储锂新体系以及聚合物电解质中氢离子和锂离子的传输机理2．直接型燃料电池新体系和生物燃料电池；3．用轻元素及其化合物组成储/产氢材料及可充电多电子过渡金属化合物电极； 4．超级电容器和氧化还原液流电池等特殊电化学储电装置； 5．质子膜燃料电池的成流机理和衰退机理和新型质子膜材料；6．（公交）车用动力电池的衰退机理和循环及再生回收； 7．基于光电化学原理的新光伏电池体系和电池运行新型机制。 二 发展各类材料（特别是绿色化材料）的电化学制备新方法对持续发展具有重要意义 1．电化学方法制备新型环境友好和生物医用材料； 2．新型低能耗的电化学制备材料方法； 3．基于电化学原理的新型微米/纳米加工方法； 4．基于离子液体体系的电化学新方法等；5．材料保护、防腐、循环使用(包括材料表面处理)的电化学新方法。 三 基于生命体系中广泛存在（电解质）水和各类电荷传输的特点，电化学在生命领域所扮演的重要角色将日益凸现 1． 生物膜与仿生界面的电荷传输、物质传输与能量转换以及生物膜内源性电场的实验和理论； 2． 生命活动过程中的电生理现象（肌肉、神经、脑等等）的电化学机制探索； 3． 研究生物大分子的电子传递机制及分子间弱相互作用的（谱学）电化学方法； 4． 对细胞各种行为的影响和控制的电化学方法； 5． 生命活动过程电活性粒子（物质）的定向有序专一的传递、传导或转移。 四 电化学在信息和环境领域中的最大挑战是在微芯片、微传感器和微系统制造方面的研究工作 1．芯片、微传感器和微系统制造过程中的电化学技术和理论 2．结合微系统技术制备微电解池和微电池体系以及组合电化学体系； 3．基于微系统技术的电化学传感器微型化和集成化；4．超分子化学、自组装、分子印迹和分子遗传学等在电化学传感器的应用； 5．电化学法制备纳米器件或分子器件的探索。 五 电化学在以上学科交叉领域中所面临的挑战也对于电化学自身发展和解决本学科重大问题带来难得机遇 1．复杂电化学相界（如三相界、固－固、膜－液、液－液等）的结构、性质与过程； 2．微米/纳米尺度上的复杂（限域）电化学体系和相关过程的实验和理论方法； 3．复杂体系（凝聚相、膜、超微孔、凝胶）中的离子/电子输运过程的理论与实验； 4．电化学方法与现代物理表征技术和生物技术相结合的实验与理论等。

我是做金属腐蚀的。主要研究镁合金的腐蚀。发现镁耐蚀性极差，放置在溶液中很短时间内（10min左右）就会产生可见的蚀点。想用电化学的方法评价其在薄层液膜下的腐蚀行为，可是不管是交流阻抗还是恒电位极化测试，测量过程都需要较长的时间，表面早就发生了很大的变化。请问有什么电化学的检测方法可以在很短时间内获得腐蚀数据？或者可是检测其随时间的变化？电化学噪声可以吗？困扰很久了，谢谢。

分享 纳米氧化物对MH-Ni 电池负极电化学性能影响的研究

材料学和电化学交叉领域的研究越来越受到关注。1987年国际电化学学会召开了一届以“新材料之电化学和电化学之新材料”为主题的国际电化学年会，此后，材料经常成为电化学研究的重点领域之一。在1989、1991、1994、1998和1999的国际电化学年会上，材料学都为年会讨论的主题之一。 　　有关这一领域的讨论，在材料学界也在进行，如国际热处理和表面工程联合会在澳大利亚召开的2000年的大会将电化学作为第一主题会场讨论的主题。这一主题之所以近年来备受关注，其主要原因是电化学反应在很大程度上依赖于材料；而材料的许多作用和性能又与电化学反应有关。“电化学材料科学”这一概念的提出是学科发展的必然，它将促进这一处于材料学和电化学的交叉领域研究的发展。在此，我们力图揭示“电化学材料科学”这一概念的内涵和外延，仅供参考。 　　一、“电化学材料科学”是1999年德国的斯卡尔茨教授在意大利的帕威尔召开的第50届电化学年会上提出的，但他未就这一词予以确切定义。其实，在“电化学材料科学”提出以前,电化学工作者关心材料领域的研究由来已久。200年前伏特电堆的发明以后，不同电池材料对电池电性能的影响逐渐被人们所认识。1896年人造石墨的出现和它在氯碱生产中发挥的作用，给电化学工作者以极其深刻的影响，此后对有关石墨电极材料改性以及其它电极材料如铅阳极、磁铁矿阳极的探索，一直持续到上世纪70年代。活性氧化物电极材料在1965年的问世，并于1968年进入工业应用，材料的作用才越来越受到电化学工作者的关注。材料科学工作者对电化学的关切可以追溯到上世纪初，20年代著名的英国科学家伊文思对金属腐蚀理论进行了大量的分析。他认识到金属的腐蚀可以归结为电化学反应，与学生一起建立了金属腐蚀的电化学历程并提出金属腐蚀极化图。腐蚀对材料的破坏是惊人的，有估计认为全世界因腐蚀损失的钢铁材料约相当于全年钢铁产量的30%。对腐蚀电化学机理的研究和认识，为金属的防护措施的建立打下了良好基础。尽管牺牲阳极的电化学保护技术最早出现在1842年，但直到20世纪30年代在工业上才开始采用，而阳极保护技术则是1954年由艾德利纽提出的，1948年得到工业应用。上世纪50年代以前，金属的高温氧化被看成是典型的化学腐蚀，1952年瓦格纳分析了氧化机理，提出了氧化膜的生长加厚阶段可完全归结为电化学反应，从而为高温腐蚀问题的解决开辟了正确道路。材料科学工作者感兴趣的另一方面是材料的电化学沉积技术。实际上，电镀技术是一种古老的技术，到20世纪30年代才开始有很大的发展。 　　二“电化学材料科学”是电化学和材料科学的交叉科学。要明确“电化学材料科学”这一概念，首先要了解“电化学”和“材料科学”，并在了解“电化学”和“材料科学”概念的基础上，从宏观和微观两个角度来理解。电化学是边缘学科，是多领域的跨学科。对“电化学”，古老的定义认为它是“研究物质的化学性质或化学反应与电的关系的科学”。以后Bockris下了定义，认为是“研究带电界面上所发生现象的科学”。当代电化学领域已经比Bockris定义的范围又拓宽了许多。实际上还有学者认为电化学领域更宽。如日本的学者小泽昭弥则认为，电化学涵盖了电子、离子和量子的流动现象的所有领域，它横跨了理学和工学两大方面，从而可将光化学、磁学、电子学等收入版图之中。若从宏观和微观两个角度来理解的话，可以认为,宏观电化学是研究电子、离子和量子的流动现象的科学。微观电化学还可以有广义的和狭义之分，广义的微观电化学是“研究物质的带电界面上所发生现象的科学”，而狭义的微观电化学则是“研究物质的化学性质或化学反应与电的关系的科学”。 　　材料科学也是多领域的跨学科边缘学科。而“材料科学”一词是在20世纪60年代初才提出的。1957年苏联的人造地球卫星先于美国上天，引起美国朝野震惊，认为落后的主要原因是材料的落后，为此成立了10余个材料科学研究中心,“材料科学”一词便流传开来。有人认为，材料科学是研究材料组织结构、加工技术和性能特点之间关系的科学。用肖纪美院士的观点，它是研究“可为人类社会接受的、经济地制造有用器件的物质”的科学。“微观材料学是着眼于材料——单个或集体的——在外界自然环境作用下所表现的各种行为，以及这些行为与材料内部结构之间的关系和改变这些结构的工艺”；而宏观材料学则着眼于考察它与社会环境之间的交互作用。综上所述，可以认为微观电化学材料科学作为电化学和材料科学的交叉科学的研究领域，涵盖了材料的有关带电界面上所发生的现象，以及这些现象与材料内部结构之间的关系和利用此现象来改变内部结构的工艺；而宏观电化学材料科学则着重于考察所有与电子、离子和量子的流动现象和材料有关的问题以及它们与社会环境之间的交互作用。 　　三、“电化学材料科学”，这一交叉学科领域覆盖的领域和研究的具体问题与有关科技工作者的看法有关。根据上述意见，从狭义的角度来理解，微观电化学材料科学的覆盖领域是材料的化学变化并涉及电的有关问题。因此，它的主要研究内容就比较明确了。从广义角度来理解，微观电化学材料科学还将涉及所有与带电界面有关的问题，它不仅涉及电子，还涉及到离子。从这个意义上我们才能理解斯卡尔茨教授所认识的EMS的领地。而宏观电化学材料科学则覆盖了材料的所有与电子、离子和量子的流动有关的现象及它们与社会环境之间的交互作用。 　　四、“电化学材料科学”的区域划分因着眼点不同而异，可以从宏观的和微观的角度来划分，即是宏观电化学材料科学和微观电化学材料科学。也可以根据材料类型或电化学角度来划分，如将电化学材料科学划分为电化学无机材料科学和电化学有机材料科学，或者电化学结构材料科学和电化学功能材料科学等。如果从电化学角度着眼，可以将电化学材料科学划分为理论电化学材料科学和应用电化学材料科学，或者腐蚀电化学材料科学、分子电化学材料科学和工业电化学材料科学等。将电化学材料科学分为3个区域:（1）材料的电化学制备科学，它属于材料制备科学的范畴，指采用电化学技术制备各种材料，主要包括材料的电化学加工和表面工程。（2）材料的电化学，是电化学的一个组成部分，它研究材料的电化学现象，主要有腐蚀与防护和电化学传感器等。（3）电化学的材料学，指的是电化学系统中的材料的组织、加工和性能的科学，它既位于材料学的边缘，又处于电化学的边缘，距离两个学科的中心地带较远，因此，这一区域应当是电化学材料科学关注的重点区域。这一区域是研究电解和电池所涉及的材料，它包括电极材料、电解材料和电池材料。 　　所谓的“电化学的材料”，对电化学来说是电化学反应的组件和辅件；对材料学而言，又属于电化学能量转换功能性材料。而仿佛是配角的电化学材料又恰恰是维系电化学反应的不可或缺的材料。在电化学技术的高度发展的今天，电化学工业的高要求和电化学新系统的出现,必然对电化学材料有更高的期待，以致于对其研究也愈加重视。这也许是近来这一领域的研究备受关注的原因，兴许也是“电化学材料科学”在近期才被提出的原因。“电化学材料科学”的提出，必将促进电化学和材料科学的研究与应用，促进交叉领域间的相互渗透和相互发展。这一学科的发展，必将在今后的科研、生产和基础设施建设中逐渐发挥积极作用。

生物电化学人类在认识自然、改造自然的社会实践中创立了各门自然科学。随着认识的不断深入,以及深层次解决实际问题的需要,对许多基本问题必须作深入细致的研究。因此,自然科学的各门学科逐渐分化出许多分支学科。特别是进入20世纪以来,分化的速度愈来愈快。各门一级学科已分化出众多的二级、三级、甚至四级、五级学科等等。但是,由于实际要解决的许多问题非常复杂,所涉及的知识又是高度综合性的,如神经细胞跨膜释放神经传递物质的研究,就涉及生物学、化学、物理学、信息科学等多学科的知识,这样,便出现了高度分化的相对狭窄的学科难以解决高度复杂的实际问题的矛盾。从学科自身的发展来看,相对狭窄的研究领域,如不借鉴、利用相关学科的最新研究成果,则很难有大的突破,并可能最终致使学科发展无路可走。因此,无论是从学科自身的发展,还是从实际需要来看,都迫切需要多学科之间相互交叉、相互渗透。深层次交叉的结果是在多学科的界面上通过学科间的“碰撞”而生长出新型的“交叉学科”,或称“边缘学科”。生物电化学便是本世纪70年代由电生物学、生物物理学、生物化学以及电化学等多门学科交叉形成的一门独立的学科。电化学与生物电现象电化学是研究电子导体(或半导体材料)/离子导体(一般为电解质溶液)和离子导体/离子导体的界面结构、界面现象及其变化过程与机理的科学。生命现象最基本的过程是电荷运动。生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电势差。人和动物的代谢作用以及各种生理现象,处处都有电流和电势的变化产生。人或其它动物的肌肉运动、大脑的信息传递以及细胞膜的结构与功能机制等无不涉及电化学过程的作用。显然,电化学是生命科学的最基础的相关学科。细胞的代谢作用可以借用电化学中的燃料电池的氧化和还原过程来模拟 生物电池是利用电化学方法模拟细胞功能 人造器官植入人体导致血栓与血液和植入器官之间的界面电势差这一基本电化学问题密切相关 心电图、脑电图等则是利用电化学方法模拟生物体内器官的生理规律及其变化过程的实际应用。由以上几个基本例子可见,交叉学科生物电化学的创立具有极其重要的基础理论意义和极强的应用背景。生物电化学由于近20年来生物电化学的发展非常迅速,所涉及的范围很广,要想系统全面地对生物电化学的研究领域进行归纳分类是一件很难的事情。下面仅就其研究领域进行简单介绍。1.　生物膜与生物界面模拟研究　　(1)　ＳＡＭ膜模拟生物膜的电化学研究　　由于生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电势差,因此生物膜或模拟生物膜的电化学研究受到人们的广泛关注。ＬＢ(Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ)膜和ＢＬＭ(ＢｉｌａｙｅｒＬｉｐｉｄＭｅｍｂｒａｎｅ,双层磷脂膜)是人们了解生物膜结构与功能机制的常用模型体系。但由于ＬＢ膜是亚稳态结构,稳定性不好,且ＬＢ膜中分子的取向是基于亲水疏水作用而限制了对ＬＢ膜外表面性质的选择控制,因此使其电化学研究受到限制。ＢＬＭ的稳定性也不太好,难以承受高的电场强度。因此在80年代初,迅速发展起来的自组装单分子层(Ｓｅｌｆ ＡｓｓｅｍｂｌｅｄＭｏｎｏｌａｙｅｒ,ＳＡＭ)技术成为膜电化学研究的热点领域之一。　　ＳＡＭ是基于长链有机分子在基底材料表面的强烈化学结合和有机分子链间相互作用自发吸附在固/液或气/固界面,形成的热力学稳定、能量最低的有序膜[3]。组成单分子层的分子定向、有序紧密排列,且单层的结构和性质可以通过改变分子的头基、尾基以及链的类型和长度来控制调节。因此,ＳＡＭ成为研究界面各种复杂现象,如膜的渗透性、摩擦、磨损、湿润、粘结、腐蚀、生物发酵、表面电荷分布以及电子转移理论的理想模型体系。有关ＳＡＭ的电化学主要是用电化学方法研究ＳＡＭ的绝对覆盖量、缺陷分布、厚度、离子通透性、表面电势分布、电子转移等。利用ＳＡＭ可研究溶液中氧化还原物种与电极间的跨膜(跨ＳＡＭ)电子转移,以及电活性ＳＡＭ本身与电极间的电子转移。在膜电化学中,硫醇类化合物在金电极表面形成的ＳＡＭ是最典型的和研究最多的体系。下面主要介绍与生物电化学有关的ＳＡＭ研究。　　长链硫醇在金电极上形成的ＳＡＭ这种人工自组装体系对仿生研究有重要意义,因为它在分子尺寸、组织模型和膜的自然形成三方面很类似于天然的生物双层膜[4],同时它具有分子识别功能和选择性响应,且稳定性高。可用ＳＡＭ表面分子的选择性来研究蛋白质的吸附作用 以烷基硫醇化合物在金上的ＳＡＭ膜为基体研究氧化还原蛋白质中电子的长程和界面转移机制。如细胞色素ｃ(Ｃｙｔｃ)在ω 羧基烷基硫醇化合物修饰金电极(ＳＡＭ/Ａｕ)上的电子转移动力学和电子传递机理的研究,得到Ｃｙｔｃ的表面式电势为+215ｍＶ(ｖｓ.ＮＨＥ),接近于其在生理膜上的电势值。ＳＡＭ在酶的固定化及其生物电化学研究中也有很好的应用,Ｋｉｎｎｅａｒ等利用ＳＡＭ研究了大肠杆菌延胡索酸还原酶的电化学,Ｐｏｒｔｅｒ和Ｍｕｒｒａｙ分别报道了卟啉衍生物ＳＡＭ对氧还原过程的电催化作用,董献堆[3]研究了葡萄糖氧化酶在ＳＡＭ上的固定化及其催化行为,并研究了ＤＮＡ与ＳＡＭ间的相互作用。　　在硫醇ＳＡＭ上沉积磷脂可较容易地构造双层磷脂膜。以ＳＡＭ来模拟双层磷脂膜的准生物环境和酶的固定化使酶进行直接电子转移已在生物传感器的研究中得到应用。如以胱氨酸或半胱氨酸为ＳＡＭ,通过缩合反应键合上媒介体(如ＴＣＮＱ、二茂铁、醌类等)和酶可构成测葡萄糖、谷胱甘肽、胆红素、苹果酸等的多种生物传感器。随着研究的深入,膜模拟电化学将在生命过程的研究中发挥更大的作用。

一、课程目的与要求电化学测试是基于动力学方法研究电化学过程特征的基本方法，本课程将通过对电化学基本研究方法的介绍，使学生了解电化学过程研究的原理和常用技术方法，为电化学过程研究奠定基础。本课程包括方法理论介绍和实验研究两个部分，其中理论介绍部分通过对电极过程动力学的概要介绍，帮助学生理解常用电化学研究方法的原理，以及实验结果的解析，并通过对一些研究实例的介绍，使学生了解电极过程原理在研究过程中如何应用；实验研究则通过对常用电化学仪器和方法的使用，是学生掌握电化学研究主要仪器的使用，并通过对实验结果的解析掌握电化学原理。 二、教学内容及学时安排第一章：电化学理论基础（8学时）电化学体系的基本单元电化学过程热力学非法拉第过程及界面性能法拉第过程及影响电极/溶液界面因素物质传递控制绪论电化学研究方法介绍稳态与暂态电位扫描技术——循环伏安法控制电位技术——单电位节跃法控制电流技术——恒电位电解光谱电化学方法微电极技术简介第二章：电催化过程（4学时）电催化原理氢电极催化过程氧电极催化过程有机小分子的催化过程第三章：化学电源（4学时）一次电池二次电池燃料电池第四章：电化学腐蚀与防护（4学时）金属的电化学腐蚀腐蚀电池电势—pH图及其在金属防护中的应用金属的电化学防腐蚀讨论：电化学实验结果的处理（2学时）实验一：恒电位仪性能的测试（2学时）参考资料：“北航”电化学实验技术讲义实验二：电势阶跃与电位扫描法测量金属腐蚀与缓蚀速度（4学时）阶跃法：Rp的测量；扫描：腐蚀曲线测量实验三：旋转电极技术——氢析出过程的电化学曲线与电容曲线测量（4学时）旋转电极：氢析出曲线；DDII电镀仪：电容曲线实验四：聚苯胺薄膜的电化学制备及应用（4学时）讨论：结合专题的电化学测试方案：自设计电化学实验（4学时） 三、教材及主要参考书1．《应用电化学》，杨辉等编著，科学出版社，2001年2．《电化学测试技术》，北航出版社，1999年。

哪位知道表面活性剂对有机电化学聚合生成的聚合物纳米线的形貌的影响？不知道有多少人做有机电化学合成，除了有机电化学聚合外，电化学合成还能合成那些物质？

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111112221前言电化学噪声(Electrochemicalnoise,简称EN)是指电化学动力系统演化过程中,其电学状1,2态参量(如:电极电位、外测电流密度等)的随机非平衡波动现象.B.A.TЯΓaЙ等1967年3首先注意到了这个现象,之后,电化学噪声技术作为一门新兴的实验手段在腐蚀与防护科4～11学领域得到了长期的发展.电化学噪声的起因很多,常见的有腐蚀电极局部阴阳极反应活性的变化、环境温度的改变、腐蚀电极表面钝化膜的破坏与修复、扩散层厚度的改变、表面膜1,12～20层的剥离及电极表面气泡的产生等.迄今为止,已有很多技术用于表征电极的界面状态,但是它们都存在着各自不同的缺陷.例如:基于真空技术的低能电子衍射法(LEED)和俄歇电子能谱法(AES)等以及基于电磁波原理的椭圆偏光法(Ellipsometry)和扩展X-射线吸收精细结构技术(EXAFS)等诸多光学方法15,21～25都不能对电极腐蚀现象进行原位观察 基于对研究电极施加外界扰动信号的极化曲线法等传统电化学研究方法则可能因为外加信号的介入而影响腐蚀电极的腐蚀过程,同样无26,27法对被测体系进行原位监测.而电化学噪声技术相对于诸多传统的腐蚀监测技术(如:重量法、容量法、极化曲线法和电化学阻抗谱等)具有明显的优良特性.首先,它是一种原位无损的监测技术,在测量过程中无须对被测电极施加可能改变腐蚀电极腐蚀过程的外界扰28～3126动 其次,它无须预先建立被测体系的电极过程模型 第三,它无须满足阻纳的三个27,32基本条件 最后,检测设备简单,且可以实现远距离监测.2电化学噪声的分类根据所检测到的电学信号视电流或电压信号的不同,可将电化学噪声分为电流噪声或电33～36压噪声.1,29,37,38根据噪声的来源不同又可将其分为热噪声、散粒效应噪声和闪烁噪声:(1)热噪声是由自由电子的随机热运动引起的,是最常见的一类噪声.电子的随机热运动带来一个大小和方向都不确定的随机电流,它们流过导体则产生随机的电压波动.但在没有外加电场存在的情况下,这些随机波动信号的净结果为零.1928年贝尔实验室的J.B.Johnson首先对热噪声进行了详细地实验研究(所以热噪声又称为约翰逊噪声),之后,H.Nyquist根据热力学原理在理论上对其进行了大量探讨.实验与理论结果表明,电阻中热噪声电压的均方值2E[VN]正比于其本身的阻值大小(R)及体系的绝对温度(T):2E[VN]=4KBTRΔυ(1)式中,V是噪声电位值,Δυ是频带宽,KB是Boltzmann常数[KB=1.38×(-23)J/K.上式在13直到10Hz频率范围内都有效,超过此频率范围后量子力学效应开始起作用.此时,功率谱将按量子理论预测的规律而衰减.热噪声的谱功率密度一般很小,例如,1MΩ的电阻在室温298K时所产生的热噪声的谱2功率密度的最大值仅为0.0169μV/Hz.因此,在一般情况下,在电化学噪声的测量过程中,热噪声的影响可以忽略不计.热噪声值决定了待测体系的待测噪声的下限值,因此当后者小于监测电路的热噪声时,就必须采用前置信号放大器对被测体系的被测信号进行放大处理.(2)散粒效应噪声是Schottky于1918年研究此类噪声时,用子弹射入靶子时所产生的噪声命名的.因此,它又称为散弹噪声或颗粒噪声.在电化学研究中,当电流流过被测体系时,如果被测体系的局部平衡仍没有被破坏,此时被测体系的散粒效应噪声可以忽略不计.然而,在实际工作中,特别当被测体系为腐蚀体系时,由于腐蚀电极存在着局部阴阳极反应,整个腐蚀电极的Gibbs自由能ΔG为:ΔG=-(Ea+Ec)zF=-E外测zF(2)式中,Ec和Ea为局部阴阳极的电极电位,E外测为被测电极的外测电极电位,z为局部阴阳极反应所交换的电子数,F为Faraday常数.所以,即使外测E外测或流过被测体系的电流很小甚至为零,腐蚀电极的散粒效应噪声也决不能忽略不计.散粒噪声类似于温控二极管中由阴极发射而达到阳极的电子在阳极所产生的噪声.Schottky从理论上证明了该噪声符合下列公式:2E[IN]=2eI0Δυ(3)式中,e为电子电荷,等于1.59×(-19)C,I0为平均电流.在电化学研究中,e应该用q代替,而q是远大于电子电荷的电量.例如,在单晶Ag的电结晶过程中,q相当于在基体表面上生长一单层Ag所需的电荷 在电极腐蚀过程中,q相当于一个孔蚀的产生或单位钝化膜的破坏所消耗的电量.公式(3)在频率小于100MHz的范围内成立.热噪声和散粒噪声均为高斯型白噪声,它们主要影响频域谱中SPD曲线的水平部分.α(3)闪烁噪声又称为1/f噪声,α一般为1、2、4,也有取6或更大值的情况.与散粒噪声一样,它同样与流过被测体系的电流有关、与腐蚀电极的局部阴阳极反应有关 所不同的是引起26散粒噪声的局部阴阳极反应所产生的能量耗散掉了,且E外测表现为零或稳定值,而对应于极局部腐蚀部位的修复而正移 如果在恒压情况下测定,则在电流-时间曲线上有一个正的脉冲尖峰.关于电化学体系中闪烁噪声的产生机理有很多假说,如“时间常数假说”和“渗透理论假说”等,但迄今能为大多数人接受的只有“钝化膜破坏/修复”假说.该假说认为:钝化膜本身就是一种半导体,其中必然存在着位错、缺陷、晶体不均匀及其它一些与表面状态有关的不规则因素,从而导致通过这层膜的阳极腐蚀电流的随机非平衡波动,于是导致电化学体系中产生了α3类似半导体中1/f噪声.闪烁噪声主要影响频域谱中SPD曲线的高频(线性)倾斜部分.3电化学噪声的测定28,41电化学噪声的测定可以在恒电位极化或在电极开路电位的情况下进行.当在开路电位下测定EN时,检测系统一般采用双电极体系,它又可以分为两种方式:同种电极系统和异种电极系统:(1)传统测试方法一般采用异种电极系统,即一个研究电极和一个参比电极.参比电极一般为饱和甘汞电极(SCE)或Pt电极,也有采用其它形式的参比电极的(如Ag-AgCl参比电极42-47等).电化学噪声用参比电极的选择原则为:除了符合作为参比电极的一般要求以外,还1,44要满足电阻小(以减少外界干扰)、电位稳定和噪声低等要求.(2)同种电极测试系统是近年才发展起来的,它的研究电极与参比电极均为被研究的材48,49料.研究表明:电极面积影响噪声电阻,采用具有不同研究面积的同种电极系统测定体系27的电化学噪声时有利于获取电极过程的机理.当在恒电位极化的情况下测定EN时,一般采用三电极测试系统.在双电极测试系统的基础上外加一个辅助电极给研究电极提供恒压极化.3测试系统应置于屏蔽相中,以减少外界干扰.应采用无信号漂移的低噪声前置放大器,1特别是其本身的闪烁噪声应该很小,否则将极大程度地限制仪器在低频部分的分辨能力.4电化学噪声的分析411频域分析电化学噪声技术发展的初期主要采用频谱变换的方法处理噪声数据,即将电流或电位随时间变化的规律(时域谱)通过某种技术转变为功率密度谱(SPD)曲线(频域谱),然后根据SPD曲线的水平部分的高度(白噪声水平)、曲线转折点的频率(转折频率)、曲线倾斜部分的斜率和曲线没入基底水平的频率(截止频率)等SPD曲线的特征参数来表征噪声的特性,探寻电极过程的规律.常见的时频转换技术有快速傅立叶变换(FastFourierTransform,FFT)、最大熵值法(MaximumEntropyMethod,MEM)、小波变换(WaveletsTransform,WT).特别是其中的小波变换,它是傅立叶变换的重要发展,既保留了傅氏变换的优点又能克服其不足.因此,它代表了电化学噪声数据时频转换技术的发展方向.在进行噪声的时频转换之前应剔除噪声的直流部分,否则SPD曲线的各个特征将变得模糊不清,影响分析结果的可靠性.15,50,51(1)傅立叶变换(FFT)傅立叶变换是时频变换最常用的方法.假设信号为s(t),则由该信号经Fourier变换后得1-ωjt2到频谱s(ω)=s(t)edt,及其相应的能量密度频谱(频率密度)P(ω)=|s(ω)|.根∫39,40闪烁噪声的E外测则表现为具有各种瞬态过程的变量.局部腐蚀(如孔蚀)能显著地改变腐蚀电极上局部微区的阳极反应电阻值,从而导致Ea的剧烈变化.因此,当电极发生局部腐蚀时,如果在开路电位下测定腐蚀电极的电化学噪声,则电极电位会发生负移,之后伴随着电

[日期：2006-04-10] 来源：安徽师范大学 微电极是近十年来发展起来的一种新的电化学测量技术，因其传质速度快、信噪比大、IR降小等显著特性，倍受化学界关注。方宾老师得益于南大陈洪渊教授指导，参与我国微电极方面研究，尤其在银微电极方面做了许多开拓性工作。于1994年底首次用化学刻蚀法研制了银微柱、盘电极，讨论了镀汞方法，考察了不同介质中裸银微电极伏安性质，相继研究了Pb 2+ 、Cd 2+ 、Tl + 、Zn 2+ 微分电位溶出分析法，I-、Br-、S 2- 的阴极溶出伏安法；还利用银基特性，研究了生化物质L-半胱氨酸的伏安行为及测试方法，抗菌素药物头孢氨芳降解产物的伏安行为及分析方法

电化学阻抗测量技术与电化学阻抗谱的数据处理[/url]电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，简写为 EIS)，早期的电化学文献中称为交流阻抗(AC Impedance)。阻抗测量原本是电学中研究线性电路网络频率响应特性的一种方法，引用到研究电极过程，成了电化学研究中的一种实验方法。电化学阻抗谱方法是一种以小振幅的正弦波电位（或电流）为扰动信号的电化学测量方法。由于以小振幅的电信号对体系扰动，一方面可避免对体系产生大的影响，另一方面也使得扰动与体系的响应之间近似呈线性关系，这就使测量结果的数学处理变得简单。同时，电化学阻抗谱方法又是一种频率域的测量方法，它以测量得到的频率范围很宽的阻抗谱来研究电极系统，因而能比其他常规的电化学方法得到更多的动力学信息及电极界面结构的信息。 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=162225][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=162225]电化学阻抗测量技术与电化学阻抗谱的数据处理[/url]

电化学是从研究电能与化学能的相互转换开始形成的。随着科学技术的发展,特别是能源、计算机、新材料和生物技术的发展,电化学学科获得了进一步的发展与提高[1]。电化学是一门重要的边沿科学,与其它学科如电子学、固体物理学、生物学等学科有密切的联系,出现了电分析化学、催化电化学、量子电化学、半导体电化学、腐蚀电化学、生物电化学等分支。　　 超声波是指频率范围在20～106kHz的机械波,波速一般约为1500m/s,波长为10～0.01cm。超声波化学又称声化学,主要是指利用超声能量加速和控制化学反应,提高反应产率和引发新的化学反应,是声学与化学相互交叉渗透而发展起来的一门新兴的边缘学科,是声学和化学的前沿学科之一。超声化学的主要研究领域包括超声电化学、超声合成化学和超声高聚物化学等。　　 超声电化学将超声辐照与电化学方法相结合,兼有两者的优点。它可以通过控制电流的大小、反应温度的高低、超声功率的强弱等各种参数达到控制纳米材料的尺寸和形状的目的。最近以来,科学家发现超声电化学是一种高效的合成纳米材料的新方法,已合成Zn、Cu、Cu-Zn、Ni-Fe等金属及合金纳米粒子。Reisse和他的合作者在1995年首次用超声电化学的技术制备了金属超细粒子,用这种技术他们也合成了MnO2和CdTe。Gedanken课题组用这种方法合成了MoS2纳米材料。朱俊杰等制备了Pb-Se和各种形态的银纳米粒子(包括球形、棒状、枝晶、纳米线)。Mastai等用脉冲电化学法合成CdSe纳米粒子。这种方法可有效地控制材料尺寸和形状、加速传质、提高反应速率、清洁电极表面。由于该方法简单、快速、无污染,已成为合成纳米材料的一种有效手段。近年来,超声波诱导电化学反应研究发展很快,已成为超声化学和电化学的前沿研究领域之一。1 　　 超声波作用原理　　 超声波的波长远大于分子尺寸,它不能直接对分子起作用,而是通过周围环境的物理作用转而影响分子,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波是由一系列疏密相间的纵波构成的,并通过液体介质向四周传播。超声波在介质中传播时的平均声功率可以由下式计算:　　 W=1/2ρCV2S=1/2PAV0S式中:W是声波在介质中传播时的平均声功率,w ρ是介质的密度,kg/m3 C是声波在介质中的传播速度,m/s V是介质质点的振动速度,m/s S是垂直于声波传播方向的介质面积,m2 PA是交变声压幅值,Pa V0是介质的体积,m3。由此式可知,超声波具有比普通声波强大得多的功率,这就是超声波在众多领域中能够获得广泛应用的重要原因之一。超声波在液体介质中的巨大能量能使介质质点获得很大的加速度,还能引起空化作用。超声空化是指在声波作用下,存在于液体中的微小气泡(空穴)所发生的一系列动力学过程:振荡、扩大、收缩乃至崩溃。声空化过程是集中声场能量并迅速释放的过程。空化气泡的寿命约0.1μs,它在爆炸时可释放出巨大的能量,并产生速度约110m/s,具有强烈冲击力的微射流,使碰撞密度高达1.5kg/s。空化气泡在爆炸的瞬间产生约4000K和100Mpa的局部高温高压环境,冷却速度可达109K/s。超声波的空化作用和传统搅拌技术相比更容易实现介质均匀混合,消除局部浓度不均匀,提高反应速度,刺激新相的形成,对团聚体还可以起到剪切作用。超声空化是许多超声波应用的物理基础,特别是声化学反应的主动力。2 　　 超声波作用类型　　　　 超声辐照作为一种辅助实验手段,大体可分为两种类型:直接超声和间接超声。两种类型装置各有优缺点。2.1 　　 直接超声此类型反应器为探针系统,亦称为号角系统,也称变幅杆式声化学反应器。这种设备是将超声换能器驱动的变幅杆的发射端(也称探头),直接浸入反应液体中,使声能直接进入反应体系,而不必通过清洗槽的反应器壁进行传递。其优点是能够将大量的能量直接输送到反应介质,通过改变输送到换能器的幅度加以调制。其缺点是探针尖的侵蚀和凹陷,使反应溶液污染。2.2 　　 间接超声　　此类型反应器为超声浴槽,主要用于清洗反应器皿和电极等。经典的超声浴槽将换能器附接在浴底,也可将换能器浸在浴槽中。超声浴槽比较方便和廉价,广泛应用于超声化学研究中。与直接超声相比,使用间接超声到达反应器皿的超声功率相对较小。此外,由于到达反应介质的功率在很大程度上依赖于样品在浴槽中所放的位置,所以实验重现性差。使用浴槽体系的另一个缺点是反应器皿周围的流体的耦合使温度增加,使保持等温条件困难。3 　　 超声波对电化学反应的影响　　 在应用电化学领域,超声波在电有机合成、电化学分析、有毒化合物的降解和废水处理等方面有着广泛的应用前景。一般认为,超声波对电化学反应的影响主要有以下几个方面:1)通过超声空化微射流形成对溶液的强烈搅拌作用,从而提高电极表面的传质速率 2)由于空化产生的瞬间高温高压而使反应物分解成活性较高的自由基 3)改变反应物在电极表面的吸附过程 4)空化泡崩溃产生的微射流对电极表面形成连续的现场活化。由于超声波能够强化电化学的传质过程,提高电极电流的响应效果,因此在微量组分的分析方面可以提高其检测范围。

在做电化学实验的时候，试样的工作表面的面积对测试结果有影响吗？我来看很多文献，一般采用1平方厘米。对于小试样来说，这个面积太大了，那么我该怎么样去选择面积大小呢？补充一下，我的试样只做极化曲线和阻抗谱。感谢有知道的朋友告诉我这张菜鸟。

[size=3]做电泳已有两年时间了，主要开展毛细管电泳电化学发光的应用研究，在此和大家一起分享下个人的小经验吧。[/size][size=3]毛细管电泳具有高分离效率、短的分析时间、少的样品和试剂消耗等诸多优点；电化学发光是由电化学反应引起的化学发光，其不需要外加激发光源，背景信号低和线性范围宽等优点，已成为一种常用的高灵敏度检测方法。毛细管电泳分离与电化学发光检测的结合联用充分展示了其高分离效率和高灵敏度的特点。但是，因为在毛细管窄内径下进行电驱动分离，这是一个大的挑战，虽然提高样品进样体积可以提高检测的灵敏度，但是简单的增加样品体积也可能导致分离度的下度。另一方面，电化学发光检测是由电化学引发的，这样毛细管电泳的高压电场对其也会造成一定的影响，而对于采用较大内径的毛细管影响尤为突出。以下通过毛细管电泳分离和电化学发光检测两方面来聊聊个人心得。[/size][b][size=3]一、毛细管电泳分离[/size][/b][size=3]为使多种混合样品试剂得到良好分离，需要考虑较多因素；如样品溶剂的选择、进样时间和进样电压、温度、电泳高压、电泳缓冲液类型、[/size][size=3]电泳缓冲液浓度及[/size][size=3]PH、是否需要添加剂以及添加剂的选择等等吧。以下从各个方面稍作介绍：[/size][size=3][b]样品溶剂的选择[/b]；通过实验发现，不同样品溶剂对分离和灵敏检测都有一定的影响，水和电泳缓冲液作样品溶剂占多数，我们实验一般用水作溶剂，有时候也用有机溶剂。实验结果偏差较大。下面图[b]Ⅰ[/b]是我实验中考察样品溶剂对实验结果的影响，选择了A和B两种样品溶剂进行实验，发现B溶剂对分离效率和检测灵敏度都有明显改善作用。图Ⅱ是我的一个师兄以前做的实验关于样品溶剂的影响考察，他选择了5种样品溶剂，结果发E溶剂效果最佳。[/size][table=100%][tr][td][b][size=3]Ⅰ[/size][/b][/td][/tr][/table][table=100%][tr][td][b][size=3]Ⅱ[/size][/b][/td][/tr][/table][size=3]对原因的分析我们认为可能是由于背景电解质溶剂的粘度改变导致进样体积的改变，另外，分析物在不同样品溶剂中的溶解度不同应该也是一个因素吧。[/size][size=3][b]进样时间和进样电压；[/b]它们对样品的进样量有直接影响，上面我已经粗略聊过毛细管进样量的大小对分离效率的影响，进样量太大，峰可能脱尾加宽，这样分离效率不高应是必然了，进样量太少的话的检测灵敏度方面又会造成影响的。[/size][size=3][b]温度；[/b]这个因素我不加具体实验方面的讨论了，因为我们用的仪器根本就没有带温控装置；温度对毛细管电泳的影响也只是书上的理论知识，抱歉了！自己实验中根据气温变化一般开空调控制到室温啦，呵呵。[/size][size=3][b]电压高压；[/b]这一点我想做毛细管电压的同志基本都知道其影响了，也是实验中必要优化的条件之一吧。[/size][size=3][b]电压缓冲液类型；[/b]它的选择也确是一个因素，不管对分离还是检测。影响也比较明显。大家看一下我的这个关于缓冲液类型考察的图吧。[/size][b][size=3][/size][/b][size=3]四种不同种类的缓冲液，得到的分离效果图。很明显啊，D缓冲液为我所需！[/size][size=3][b]电泳缓冲液浓度及PH；[/b]这个因素对分离和检测也是有影响的，一般对这个条件优化时，通过考察电泳缓冲液浓度对检测灵敏度的影响，而其PH不仅考察对检测灵敏度的影响，还有一个分离效率，即分离度。[/size][size=3][b]添加剂；[/b]添加剂包括的种类繁多，可根据不同需要选择不同的添加剂，比如做蛋白质分离检测时，可能需要找一些对防止蛋白质吸附效果较好的添加剂，文献报道比较多，我实验中曾经使用过聚乙烯吡咯烷酮（PVP），效果还不错，不过实验中得注意一个细节，每次实验结束后（欲关闭仪器停止实验一段时间的话），最好用水冲洗一下毛细管。要不然毛细管容易被堵死，因为PVP感觉粘粘的，时间长了好像会凝固。呵呵！另外，为了提高分离效率，也可选择一些像离子液体，表面活性剂等添加剂的，我一个师兄用过离子液体，效果不错。[/size][b][size=3]二、电化学发光检测[/size][/b][size=3]电化学发光与毛细管电泳目前一般采用柱后检测的，以Ru(bpy) [sub]3[/sub][sup]2+[/sup]的电化学发光行为为主，为提高检测灵敏度，需要考察电化学系统的工作电极类型及处理情况、工作电极与毛细管出口端的距离、检测恒电位、柱后液的PH及浓度等等因素。[/size][size=3][b]工作电极类型；[/b]Ru(bpy) [sub]3[/sub][sup]2+[/sup]的电化学发光通常采用铂电极和金电极作工作电极，我实验中采用铂电极；实验前，为得到良好效果，电极需要进行抛光处理并超声清洗表面。这方面如果是做电化学的同志应该都很清楚了。[/size][size=3][b]电极与毛细管出口端的距离；[/b]距离太近，在电极表面附近的柱后液被电泳缓冲液冲淡而影响灵敏度，距离太远的话，电泳分离的样品到达电极表面的发生电化学反应的程度可能不高，进而也影响灵敏度。[/size][size=3][b]检测电位；[/b]它对Ru(bpy) [sub]3[/sub][sup]2+[/sup]在电极表面的氧化速率有很大影响。[/size][size=3][b]柱后液PH及浓度；[/b]它们对电化学发光也有很大影响，选择合适的PH和浓度也有实验中需要考察的一个因素。[/size][size=3]以上是关于毛细管电泳分离电化学发光检测方面个人的一些粗浅认识，与大家分享，有不当之处请各位见谅，并提出宝贵意见。谢谢！（来源于[b][color=#3b85d6][font=Verdana]plf0717[/font][/color][/b]）[/size]

预求购电化学检测器一台，但是不知道具体的技术指标，怎么比较合适，而且进口和国产的差别有哪些？是否影响检测？

电化学石英晶体微天平应用研究和背景扣除摘　要　基于用循环伏安法研究非理想可逆体系时,电极本身的氧化峰电量与还原峰电量存在一比值。据此建立了一种用于电化学石英晶体微天平应用研究的背景扣除新方法。用这种方法研究了腺嘌呤、腺苷、腺苷一磷酸在金电极上的电化学氧化行为。结果表明: 3种活性分子均能在1. 2 V左右氧化,对应的氧化电流大小顺序为:腺嘌呤腺苷腺苷一磷酸,氧化过程的电子转移数为6。关键词　电化学石英晶体微天平, 循环伏安法, 腺嘌呤, 腺苷, 腺苷一磷酸[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=15840]电化学石英晶体微天平应用研究和背景扣除[/url]

111前言在电化学动力系统的演化过程中,系统的电学状态参量随时间发生随机的非平衡波动现象(即电化学噪声,简称EN),这种波动现象提供了系统丰富的演化信息,包括系统1从量变到质变的信息.因此,对系统EN的研究,有助于人类了解系统的过去、预测系统的发展趋势和改变系统演化的途径,从而造福于人类.目前,电化学噪声技术已广泛地应用于工业电化学(包括金属的腐蚀与防护、化学电源和金属电沉积)和生物电化学等诸多学科领域的研究工作中,并且日益成为相关学科领域的重要研究手段.同时,电化学噪声的基本理论和数据处理技术也在其广泛地应用中得到了长足的发展.本文介绍了电化学噪声技术在工业电化学和生物电化学等诸多领域的应用成果,并且结合作者的最新研究成果和研究中发现的电化学噪声技术应用的不足之处,提出了在电化学噪声技术的应用研究过程中值得注意的一些问题.同时展望了电化学噪声技术应用研究的发展前景.2电化学噪声在腐蚀科学中的应用1968年,Iverson采用两电极体系(腐蚀金属电极和Pt)首次观察到了腐蚀电化学体系中腐蚀电极电位随时间的随2～6机波动现象(即电化学噪声,EN),并且认为这种波动现象与电极的腐蚀过程紧密相关,可以通过对EN特征的研究来探索金属腐蚀过程的规律,探寻有效的防腐涂料和筛选缓蚀剂.之后,电化学噪声技术在腐蚀科学及相关科学领域中的应用日益受到人们的普遍关注.211金属的局部腐蚀111222211腐蚀类型的EN判断　　Hladky和Dawson研究了Cu1、1Al和低碳钢(Fe)在海水中的孔蚀情况7,认为电极腐蚀过程是一种动态平衡过程,自腐蚀电位的波动反映了平衡的移动,而电化学噪声谱则反映了平衡移动的速率 腐蚀电极发生孔蚀时,其电位噪声的谱功率密度(SPD)曲线的高频线性部分的斜率k等于或大于10dB/decade,而SPD曲线上的2单频尖峰则是电极裂蚀(缝隙腐蚀)的特征.他们的研究同时8指出,裂蚀与孔蚀的电位噪声有着明显的区别,即孔蚀是连续发生的,而裂蚀具有周期性且在一定的频率下发生 并且,裂蚀优先于孔蚀,一旦裂蚀开始,孔蚀则停止进行.另一7～13方面,Uruchurtu和Dawson等学者则指出:电极表面发生腐蚀时,如果其电位噪声的SPD曲线的高频线性段斜率等于或大于20dB/decade,则电极发生孔蚀现象 小于2022dB/decade甚至小于40dB/decade时,则发生均匀腐蚀.Sear22son和Dawson采用最大熵值法(MEM)研究了同种低碳钢电极体系在含有20g/LCaCl2的Ca(OH)2溶液中的电化学噪4声,发现电位噪声幅值和标准偏差(S)与电极腐蚀速率V-5(V)之间存在着正比关系,V(mpy)≈SV×10,并且采用失重法验证了这一关系.他们的研究还指出:电化学噪声起源于腐蚀电极局部阴阳极反应速率和反应活性点数目的变化或电极表面局部电解质浓度的变化 SPD曲线的高频线性斜率高于220dB/decade时,电极发生孔蚀,低于240dB/decade时,电极发生均匀腐蚀.另外,Flis等采用电化学噪声技术并结合交流阻抗技术研究比较了Fe和Fe-C合金表面14钝化膜的耐蚀性能后指出:电化学噪声频域谱曲线的白噪声水平W和1/f闪烁噪声水平越高,则合金的耐蚀性能越差.他们认为1/f闪烁噪声的典型斜率为210dB/decade,而双电层电容和电荷转移电阻能够分别使之增加20dB/2decade,Warburg扩散阻抗又能够使之增加210dB/decade.因此,一般而言,SPD曲线的高频倾斜段的变化快慢可用于区10,14分不同类型的腐蚀,变化越平缓,则电极越有可能发生孔蚀现象,变化越快(即倾斜段坡度越大越陡峭),则电极表面可能处于钝化或均匀腐蚀状态.Magaino等研究了304不锈钢在含有NaClO的NaCl溶15液中的腐蚀行为.发现突然下降和缓慢上升的电位噪声波对应于电极表面的孔蚀过程,而噪声电位的突然上升和缓慢下降则对应于电极表面的裂蚀现象.并且,在0.01～0.1Hz的频率范围内,对应于孔蚀的SPD的线性斜率小于对应于裂蚀的SPD的线性斜率.21112孔蚀的特征　　Cheng和Wilmott等人采用电化学噪-声技术研究了氯化物溶液中Cl对碳钢孔蚀的作用.结果表16,17-明,Cl主要是促进了碳钢表面孔蚀的成核速率(λt),-3λt=aCl]exp(at),而不是抑制电极表面钝化膜的修复.在碳钢的孔蚀诱导期,电位波动与电流波动同步进行,并且Faraday过程处于主导地位 在孔蚀成核期,由于电极表面双电层放电迟缓,导致电位波动与电流波动之间存在着相差 在蚀孔生长过程中,绝大部分阳极电流消耗于双电层,少部18分用于阴极Faraday成膜反应.他们的研究同时指出:电流噪声则反映了电极表面膜的破裂与修复 而电极电位的波动反映了电极表面双电层电容在蚀孔生长过程中电荷的变化情况.并且电极表面双电层电容对电极电位的波动和蚀孔19的形成均起着显著的作用.而Uruchurtu和Dawson在研9究纯Al的腐蚀过程中发现,SPD曲线的高频线性部分比较平缓,当斜率k220dB/decade时,电极发生孔蚀现象,而k220dB/decade时,电极发生均匀腐蚀或处于钝化状态.-并且,电解液中侵蚀性粒子(如Cl)的作用不是加速电极表面膜的破裂,而是抑制孔核的再钝化.20,21同时,Hashimoto和Miyajima等研究发现:孔蚀电位噪声的大小不但依赖于侵蚀性粒子的浓度,而且依赖于腐蚀电极的面积.噪声的频率及峰值与氯离子浓度之间均呈对数关系,而氯离子的侵蚀反应级数为2.临界蚀孔直径(亚稳态蚀孔转变为稳定蚀孔,或引起孔内溶液组成明显地区别于-6