第6章过程
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第6章 气体电极过程所谓气体电极过程是指涉及气体的电极反应。
换句话说,反应物或产物为气体的电极反应就是气体电极过程。
如工业生产中电解制备H 2和Cl 2。
222Cl e Cl →---再如:--↔++OH O H e O 42422也是气体电极过程。
研究气体电极过程的主要目的是了解气体电极过程的规律,控制反应的进行,使其为科研和生产服务。
比如在电解法制备氢气中,我们可以设法降低氢析出过电位(如选择电极材料等),从而节约能源。
再如在电池工业中,充电过程中正极要有2O 析出,该反应都是副反应,对电池充电有害,我们通过研究可以设法提高2O 的析出过电位,从而提高电池的充电效率。
同样在电镀技术中,负极常常伴随着2H 的析出,由于存在该反应,使镀液体系的电流效率下降。
若能设法提高2H 的析出过电位,则电流效率则可以提高,从而节约能源。
还有就是22O H -燃料电池、Air Al ,Air Zn --电池等等都涉及气体电极过程,这方面例子很多,这里就不再一一列举了。
在气体电极过程中,研究得比较多,比较透彻的是氢、氧电极过程。
尤其是氢电极过程研究得最多,重现性好,人们认识也比较一致,有关氢电极过程的一些理论也是比较成熟的。
而氧电极研究的也不少,但认识不一致,提出几十种机理。
因此本章以氢电极为重点,氧电极也做一定介绍。
由于气体电极过程一般都涉及表面转化问题(或易于生成新相),大都涉及在电极上的吸附、吸附态中间粒子。
故先讨论吸附问题:6.1 氢原子和氧在电极上的吸附本节主要介绍吸附的方式、研究吸附的方法和吸附量的求出。
氢通常是以原子形式吸附的,而氧的吸附则是很复杂的,故不特指氧原子。
(可能形成222222O H HO HO O OH OH O O 、、、、、、、----…,ϕ不同,也可几种形式同时存在)。
氢原子吸附主要在Ni Fe Pd Pt 、、、等过渡金属表面上,而在Zn Cd Pb Hg 、、、等金属表面上从未发现过较大量的吸附氢原子。