§7.0 电化学绪论 §7.1 法拉第（Faraday）定律 § 7.2 电导 §7.3 离子的电迁移 §7.4 电导测定的应用 §7.5 电解质溶液的活度和活度系数 §7.6 Debye-Hückel强电解质溶液离子互吸理论 §7.7 德拜-休克尔-昂萨格电导理论

学类核心课 化学实验室安全技术 化学类专业导论（研讨课） 无机化学(1) (2) 有机化学(1) (2) 分析化学(1) 分析化学(2) 物理化学(1) (2) 基础化学操作实验 基础无机化学实验 基础有机化学实验(1) (2) 基础分析化学实验(1) (2) 基础物理化学实验(1) 基础物理化学实验(2) 专业核心课 结构化学 材料物理化学 高分子化学与涂料 电化学动力学 金属腐蚀及防护理论 应用化学专业实验 化学工程基础 化学工程基础实验 专业选修课 电化学测量 应用化学前沿 现代表面工程与技术 化学电源 防锈与缓蚀剂技术 材料研究方法 应用化学专业英语 计算机在化工中的应用 环境科学与工程导论 集中实践环节 化工基础课程设计 毕业实习 认识实习 毕业设计（论文）151

本书的内容在化学基本理论和基本知识方面主要包括热化学，化学反应的方向、程度和速率，水化学，电化学，物质结构基础以及金属元素化学，非金属元素化学，有机高分子化合物等；在联系工程实际方面主要包括能源、大气污染、水污染、金属腐蚀及防止、金属材料及表面处理、非金属材料、有机高分子材料及改性等。在内容安排上，全书在基本理论和基本知识方面主要贯穿两条主线。前一条是从宏观的热化学开始，引入一些化学热力学和化学动力学基础，并在水化学和电化学中予以应用。后一条是从微观的物质结构基础开始，联系周期系，重点阐述一些与工科有关的典型物质的性质及应用。这两条主线，既各有其侧重面，又互有关联。同时各章均有侧重联系工程实际的专题，主要是有关能源、环境化学和材料化学方面的内容

以最小Gibbs自由能法计算固体氧化物燃料电池在不同组成碳基燃料气体组成下的理论积碳量,在此基础上讨论电池的理论开路电压(OCV),并测试在CO2重整甲烷下Ni-YSZ‖YSZ‖LSM阳极支撑固体氧化物燃料电池的OCV.计算表明,理论积碳量从C-H-O相图的C角往积碳界线处以均匀速率减小.当积碳全部发生电化学氧化时,建议提高燃料气的碳氢比以获得较高OCV;反之则建议减小碳氢比.当燃气组分接近位于C-H-O相图中OCV界线(OCV=0 V)时,OCV会发生急剧下降.同样地,实验表明,当燃气中CO2体积分数高于80%,会使得OCV大幅下降.综上可知,燃料气组分控制在积碳界线附近将有利于减少积碳并保证一定的电池发电性能.600℃时,在积碳界线的非积碳区侧,提高燃气中氢含量可提高OCV.而采用相同含量的CO2稀释时,CH4、H2和CO燃气下电池的OCV则依次降低.另外,实验表明升高外重整比例和降低温度,并不能显著提高OCV

微生物燃料电池（Microbial fuel cells, MFCs）是一种绿色能源技术，通过微生物的催化氧化代谢污水中的有机物同时产生电能，具有清洁环境和产电的双重优势，为可生物降解及可循环利用的废弃物转变成清洁能源提供了潜在的机会，在环境治理和能源利用方面表现出较好的应用前景。然而，目前相对较低的产电效率限制了MFCs的实际应用，其中阳极电极是产电微生物富集和传递电子的重要场所，与电池极化、电子导电性、生物相容性密切相关，是影响电池性能和运行成本的关键因素。碳纳米材料具有导电性好、比表面积大、孔隙率高、成本低等特点，被认为是微生物燃料电池重要的阳极材料，得到了广泛的研究和关注。本文主要从阳极电极种类、电极结构设计和电极材料改性等方面总结改善电极生物相容性、增加产电微生物附着量、提高反应活性位点的方法，并对提高产电性能的机理进行论述。最后对碳基电极材料进行展望，以期为制备高电化学活性的阳极材料提供理论指导

六十年代末,七十年代初,苏联冶金学者开始了电渣铸铁的研究工作。电渣重熔和电渣精炼过程的脱硫,脱磷、除夹杂、除气等作用对获得优质铁水,提高铸件质量有明显效果。特别是在直流制度下熔炼,有可能发挥电化学作用。有目的地从熔体中排除有害元素或从熔渣中获得合金化元素,因此,试图采用电渣重熔或电渣精炼进行变性处理和合金化取代添加球化剂直接得到球墨铸铁的生产技术引起人们极大的兴趣。虽然电渣铸铁工艺和生产技术本身尚有改进的方面,而且对某些基本理论的研究仍处于探讨阶段。然而,作为一种铸铁精炼的新方法,有可能从根本上改革现行的生产工艺。本文收集了十多年来有关电渣铸铁的文献资料,概括了国外有关电渣生铁熔炼的研究内容和成果。结合我国资源条件及工业发展特点,对开展电渣铸铁工艺和理论研究工作提出一些建议

通过冻干-煅烧合成了一氧化锰/石墨烯（MnO/rGO）复合材料，并将其用作锂离子电池负极材料.在500 mA·g-1的电流密度下，MnO/rGO复合材料表现出高达830 mAh·g-1的可逆容量，且在充放电循环160圈后，其可逆容量依然高达805 mAh·g-1.倍率测试结果显示，循环225圈后，在2.0 A·g-1的电流密度下，其可逆容量高达412 mAh·g-1.复合材料中的石墨烯在提高材料导电性的同时有效地缓解了一氧化锰充放电过程中的体积膨胀.通过对比容量-电压的微分分析，发现复合材料超出一氧化锰理论容量的部分是由形成了更高价态的锰引起的.MnO/rGO复合材料比纯一氧化锰（p-MnO）更容易出现高价态的锰，可能是因为rGO上残留的氧为电极反应提供了额外所需的氧源.该一氧化锰/石墨烯复合材料因其简单绿色的合成过程及优异的电化学性质，有望在未来的锂电负极中得到广泛的实际应用

通过单矿物浮选试验揭示了有机抑制剂SDD对铜活化闪锌矿的抑制情况. 在此基础上,采用Zeta电位测试、Versa STAT电化学工作站的局部交流阻抗(LEIS)测试、前线轨道理论计算对SDD和BX(丁基黄药)在铜活化闪锌矿表面的竞争吸附机理进行了研究. 浮选试验结果表明:SDD是一种铜锌分离的高效抑制剂,能够有效的抑制闪锌矿,而黄铜矿几乎不受影响;此外,还发现SDD具有用量少且十分敏感的特性,在pH为10,SDD为4.0×10-5 mol·L-1的最佳条件下,能够将铜活化闪锌矿的回收率降低至16.59%,而黄铜矿的回收率为81.64%. Zeta电位和局部交流阻抗(LEIS)分析表明:SDD不但能够占据铜活化闪锌矿表面的活化位点,而且其吸附能力强于BX,这极大的降低了BX在铜活化闪锌矿表面的吸附量,从而对铜活化闪锌矿表现出良好的抑制作用. 前线轨道理论计算进一步证实SDD与铜活化闪锌矿作用能力强于BX

利用循环伏安、交流阻抗谱和极化曲线研究了Acidithiobacillus ferrooxidans对软锰矿在模拟浸出溶液(9K基础培养基, A.ferrooxidans, Fe (Ⅲ), A.ferrooxidans+Fe (Ⅲ))中电化学腐蚀行为的影响; 利用模拟有菌/无菌浸出溶液中钝化膜的Mott-Schottky理论比较了有无细菌存在情况下形成的钝化膜的优劣性.结果表明, A.ferrooxidans促进MnO2/Mn2+氧化还原转化, 催化MnO2/Mn (OH)2电极反应; 加速软锰矿/溶液界面电子交换, 无铁存在时A.ferrooxidans使电荷转移内阻降低34%, 比含Fe (Ⅲ)无菌体系低11%;引起软锰矿电极极化, 增强其氧化活性; 加速MnO2向MnO·OH转化及其产物扩散.A.ferrooxidans与软锰矿作用更倾向于间接作用机理.在选取的各模拟电解液(pH值为2.0)中, 0.2~0.4 V区间内软锰矿形成耗尽层, 在模拟浸出溶液中形成的钝化膜都表现出p-n-p-n型半导体性能.在选取的0.2 V极化电位下, 无铁时引入A.ferrooxidans使膜中的施主/受主密度减少, 细菌含有多种基团参与半导体/溶液界面电子转移反应, 接受界面间自由电子或填充空穴, 促使软锰矿与溶液界面物质交换变频繁; 含铁溶液中加入A.ferrooxidans使得钝化膜受主/施主密度增大, A.ferrooxidans降低了膜的耐腐蚀性, 因而促进软锰矿浸出

将经过二次活化处理的活性炭材料制作的电极片组装成碳基电化学电容器.通过恒电流充放电实验,表明其具有良好的电化学充放电性能——活性物质的比容量为173.2F/g.恒功率充放电实验证明该电容器在大功率充放电条件下活性物质的能量密度大于5.0W·h/kg.电化学电容器与镍氢电池组成的复合电源系统具有优良的脉冲充放电特性,脉冲性能与镍氢电池相比有明显的提高,可以应用于GSM,CDMA移动通讯系统.初步探讨了高电压型电容器的制备工艺,并组装了具有10V工作电压的实用型电容器