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電化學叢書--電催化 版權信息
- ISBN：9787122171832
- 條形碼：9787122171832 ; 978-7-122-17183-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電化學叢書--電催化 內容簡介
本書由電催化基礎和重要電催化過程兩部分組成。內容包括從納米結構、表面結構、電子結構出發認識電催化過程和催化劑材料的性質，到電催化劑的理論設計、理論模擬和制備；從氫、氧及有機分子電催化基礎，到燃料電池、太陽能電池、生物電化學乃至工業電化學過程等電催化應用。本書在內容的選擇上，既注重基礎知識和研究方法的介紹，同時又緊緊圍繞前沿方向。 本書既適合選擇電催化、電化學、催化化學、表面科學、材料科學等學科作為研究方向的研究生，也適合從事電催化及相關領域科學研究和技術研發的科技工作者參考。
電化學叢書--電催化 目錄
第1章 電催化基礎與應用研究進展
1.1 電化學的發展歷史
1.2 電催化反應的基本規律和兩類電催化反應及其共同特點
1.3 研究電極過程的經典電化學方法、表面分析技術和電化學原位譜學方法
1.3.1 經典電化學研究方法
1.3.2 非傳統電化學研究方法及其進展
1.4 電催化劑的電子結構效應和表面結構效應
1.4.1 電子結構效應對電催化反應速度的影響
1.4.2 表面結構效應對電催化反應速度的影響
1.5 一些實際電催化體系的分析和討論
1.5.1 納米粒子的組成及其對電催化性能的影響
1.5.2 催化劑載體對電催化性能的影響
1.5.3 納米粒子的表面結構對其電催化性能的影響
1.5.4 納米尺度電催化劑活性的比較與關聯
1.6 總結與展望
參考文獻
第2章 電催化表面結構效應與金屬納米粒子催化劑表面結構控制合成
2.1 電催化表面結構效應
2.1.1 金屬單晶面及其表面原子排列結構
2.1.2 晶面結構效應
2.2 金屬納米粒子的表面結構控制合成及其電催化
2.2.1 納米粒子形狀與晶面的關系
2.2.2 晶體生長規律
2.2.3 低表面能金屬納米粒子的控制合成及其催化性能研究
2.2.4 高表面能金屬納米粒子的控制合成及其電催化
2.3 總結與展望
參考文獻
第3章 電催化中的電子效應與協同效應
3.1 金屬表面吸附作用的物理化學基礎
3.1.1 金屬的電子能帶結構
3.1.2 吸附質與金屬表面的相互作用
3.1.3 吸附作用的密度泛函理論計算
3.2 催化作用中的電子效應與協同效應
3.2.1 吸附作用的電子特征描述
3.2.2 金屬表面反應性及其電子效應調控
3.2.3 催化作用中的協同效應
3.3 研究實例
3.3.1 氧還原反應Pt合金催化劑的電子效應
3.3.2 甲酸氧化反應Pd合金催化劑的表面反應性調控
3.3.3 氫氧化反應Ni催化劑d帶反應性的選擇性抑制
3.3.4 利用幾何效應調控Pt催化甲醇氧化的反應選擇性
3.3.5 Pt-Ru電催化協同效應的直接觀測
3.3.6 Pd-Au合金表面H吸附與CO吸附所需的*小Pd原子聚集體
參考文獻
第4章 電催化劑的設計與理論模擬
4.1 電極/溶液界面電荷傳遞過程的量子效應
4.1.1 電子轉移反應的基本類型
4.1.2 電子轉移的基本原理
4.1.3 Marcus的電子轉移理論
4.1.4 電極/溶液界面電子的隧道效應
4.2 電極/溶液界面的量子化學模擬
4.2.1 計算方法與模型
4.2.2 催化劑的反應活性和電子構型的計算
4.2.3 溶劑效應
4.2.4 電極電勢的模擬
4.3 電極過程動力學模擬及其應用
4.3.1 氧氣電催化還原
4.3.2 甲醇電催化氧化
4.3.3 電催化非線性動力學過程模擬
4.4 總結與展望
參考文獻
第5章 燃料電池催化劑新材料
5.1 質子交換膜燃料電池及催化劑概述
5.2 陽極催化劑
5.2.1 氫-氧燃料電池陽極催化劑
5.2.2 DMFC陽極催化劑
5.2.3 DFAFC陽極催化劑
5.2.4 DEFC陽極催化劑
5.3 陰極催化劑
5.3.1 陰極氧電還原機理
5.3.2 鉑基催化劑
5.3.3 非鉑基金屬催化劑
5.4 催化劑制備方法
5.4.1 浸漬-液相還原法
5.4.2 膠體法
5.4.3 微乳液法
5.4.4 電化學法
5.4.5 氣相還原法
5.4.6 氣相沉積法
5.4.7 高溫合金化法
5.4.8 羰基簇合物法
5.4.9 預沉淀法
5.4.10 離子液體法
5.4.11 噴霧熱解法
5.4.12 固相反應法
5.4.13 多醇過程法
5.4.14 微波法
5.4.15 組合法
5.4.16 離子交換法
5.4.17 輻照法
5.5 載體
5.5.1 炭黑
5.5.2 中孔碳
5.5.3 CNTs
5.5.4 碳凝膠
5.5.5 空心碳
5.5.6 碳卷
5.5.7 碳纖維
5.5.8 碳納米分子篩
5.5.9 碳化鎢
5.5.10 硬碳
5.5.11 碳納米籠
5.5.12 金剛石
5.5.13 富勒烯
5.5.14 石墨烯
參考文獻
第6章 氫電極電催化
6.1 氫電極反應及其電催化概述
6.2 氫的電化學吸附
6.2.1 氫的欠電勢吸附
6.2.2 氫的過電勢吸附
6.2.3 氫吸附的譜學技術研究
6.2.4 氫吸附的理論計算研究
6.3 氫電極反應機理
6.4 氫電極反應動力學
6.4.1 氫電極反應交換電流密度的測量
6.4.2 交換電流密度的火山關系圖
6.4.3 溫度對氫電極反應動力學的影響
6.5 氫電催化的Pt表面結構效應
6.6 氫電催化的鉑納米粒徑效應
6.7 總結與展望
參考文獻
第7章 鉑基催化劑上的氧還原電催化
7.1 概述
7.2 Pt單質金屬催化劑
7.2.1 Pt單晶的晶面取向、陰離子吸附對氧還原性能的影響
7.2.2 Pt納米催化劑的粒徑效應
7.3 鉑基二元模型電催化劑的氧還原行為
7.4 Pt及其合金的氧還原活性趨勢的理論預期
7.5 Pt基金屬納米催化劑
7.6 ORR機理的研究進展
7.7 總結與展望
參考文獻
第8章 幾種代氫燃料分子的直接電催化氧化
8.1 硼氫化物的直接電催化氧化
8.1.1 硼氫化物作為代氫陽極燃料的優勢與問題
8.1.2 不同金屬上硼氫化物電氧化的基本行為
8.1.3 BH-4在金屬電極上的電氧化模型
8.1.4 硼氫化物的直接電催化氧化小結
8.2 氨的直接電催化氧化
8.2.1 氨的直接電催化氧化概述
8.2.2 氨在Pt及其合金上的電氧化行為
8.2.3 氨在金屬鎳上的電氧化行為
8.3 硼氮烷作為陽極燃料的電催化
8.3.1 硼氮烷作為陽極燃料的電催化概述
8.3.2 BH3NH3在Ag電極上的電氧化
8.3.3 幾種典型催化劑上硼氮烷的直接電氧化
8.3.4 總結與展望
參考文獻
第9章 有機小分子電催化
9.1 概述
9.2 CO的電催化氧化
9.2.1 CO在金屬表面的吸附
9.2.2 CO在Pt表面電氧化
9.2.3 納米Pt表面CO的電氧化：尺寸及晶面效應
9.2.4 Pt-Ru合金表面CO電氧化的“雙功能機理”
9.2.5 d帶能級與表面偏析對電催化的影響
9.3 甲醇的陽極氧化
9.3.1 甲醇的電氧化機理
9.3.2 甲醇電氧化催化劑的設計
9.4 甲酸的電催化氧化
9.4.1 Pt表面甲酸電氧化機理
9.4.2 Pd表面甲酸電氧化
9.4.3 甲酸電氧化催化劑的設計
9.5 乙醇的電催化氧化
9.6 堿性環境中C1小分子的電氧化
9.6.1 堿性條件下CO電催化氧化
9.6.2 堿性條件下甲醇的電催化氧化
9.7 總結與展望
參考文獻
第10章 酶電催化
10.1 酶的基本結構與功能
10.1.1 酶的基本概念
10.1.2 酶的活性中心
10.1.3 酶的一級結構與催化功能的關系
10.1.4 酶的二級和三級結構與催化功能的關系
10.1.5 酶的四級結構與催化功能的關系
10.2 酶催化反應的一般理論
10.2.1 酶催化反應理論
10.2.2 酶催化反應的動力學
10.2.3 酶催化反應的動力學參數的求取
10.3 酶催化反應的電化學
10.3.1 酶催化反應的電化學研究方法
10.3.2 酶催化反應的電流理論
10.3.3 酶在電極表面的固定
10.4 酶催化電化學研究的幾個重要例子
10.4.1 葡萄糖氧化酶
10.4.2 反丁烯二酸還原酶和丁二酸脫氫酶
10.4.3 過氧化物酶
10.4.4 鉬氧轉移酶
10.4.5 細胞色素P450酶
10.4.6 氫酶
10.4.7 含銅氧化酶
10.5 酶電化學催化的應用
10.5.1 用于底物的定量測定
10.5.2 用作生物燃料電池的電極催化劑
10.5.3 電化學免疫分析
10.5.4 DNA雜交檢測
參考文獻
第11章 光電催化
11.1 概述
11.2 光電催化原理
11.2.1 太陽能光電催化原理
11.2.2 環境光電催化原理
11.3 光電催化劑與光電催化反應
11.3.1 TiO2光電催化劑的制備
11.3.2 提高TiO2光催化活性的途徑
11.3.3 WO3光電催化劑
11.3.4 CdS光電催化劑
11.3.5 ZnO光電催化劑
11.3.6 新型配合物半導體光電催化劑
11.3.7 具有光電催化功能的聚合物納米復合材料
11.3.8 光電催化劑的表征
11.3.9 光電催化反應
11.4 重要的光電催化過程及應用
11.4.1 光電催化電解水制氫
11.4.2 光電催化對典型有機污染物的降解
11.5 光電催化的研究方法
11.5.1 光催化研究過程的分析方法
11.5.2 光電催化的動力學研究
11.5.3 光電化學研究方法
參考文獻
第12章 燃料電池電催化
12.1 燃料電池的分類和性能
12.1.1 燃料電池分類
12.1.2 燃料電池性能
12.2 燃料電池電催化
12.2.1 催化劑概述
12.2.2 電催化反應特點
12.2.3 催化劑的表征方法
12.2.4 催化劑的結構組成
12.2.5 催化劑的電催化性能
12.2.6 催化劑的耐久性
12.3 總結與展望
參考文獻
第13章 工業過程電催化
13.1 氯堿工業過程電催化
13.1.1 氯堿工業概述
13.1.2 氯堿電解槽的析氯陽極電催化
13.1.3 氯堿電解槽的析氫陰極電催化
13.2 濕法冶金工業電積過程電催化
13.2.1 濕法冶金工業概述
13.2.2 氯化物水溶液中Ni、Co電積過程電催化
13.2.3 硫酸溶液中Ni電積過程電催化
13.2.4 硫酸溶液Zn電積過程電催化
13.3 熔鹽鋁電解過程電催化
13.3.1 熔鹽鋁電解工業概述
13.3.2 碳素陽極的摻雜電催化
13.3.3 碳素陽極摻雜電催化機理
13.3.4 鋰鹽陽極糊及其工業應用
13.3.5 預焙陽極的摻雜電催化與綜合改性
參考文獻
索引
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