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电荷传递之处
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电荷传递之处
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电荷传递之处
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,分别表示 对阴极和阳极反应 活化能的影响程度。 “电荷传递系数”(对称因子)
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二. Bulter-Volmer方程 基元步骤的过渡态理论 电极过程动力学的基本方程 k1 Ox + ze Red k-1 净电流密度
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Anodic Current Net Current Net Current Cathodic Current
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B1为指前因子
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同理
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当 =r , i = 0, 交换电流密度 i0为在 时所交换的和值,即以可逆 方式进行下的电极反应速率,可由此推
导出 Nernst 方程
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c=r-, =r-c
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Bulter-Volmer Equation (1924-1930年)
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(1) 时 电化学反应极化电阻
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P.405 (a) 低超压时的-i关系 (b)高超压时的-i关系 超压随电流密度变化关系
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(2) 若 (阴极极化)
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P.405 (a) 低超压时的-i关系 (b)高超压时的-I关系 氢超压随电流密度变化关系
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塔非尔(Tafel) 公式 (1905年) 同时对阳极极化
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塔非尔(Tafel) 公式 通式 由 lgi 直线 a, b , i0 (仅适用于电子转移为速控步骤, 且为第一步骤时)
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(3) 对反应速率的影响 V 改变1 V 改变 G 50 KJ mol-1, 对于1 nm的电化学界面,109 Vm-1
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(4) i0与电极动力学性质
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三. 氢超电势 1. H3O+从溶液本体扩散 2. H3O+穿越双电层至表面 3. H3O+在电极上放电,形成吸附H
H3O++M+e M-H+H2O 迟缓放电机理. Volmer反应
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4. (a) H3O++M-H+e M+H2O+H2 电化学脱附机理 Heyrovsky反应 (b) M-H+M-H M+H2 表面复合脱附机理 Tafel反应 5. H2从电极扩散出 3, 4(a), 4(b) 皆可能为速度控制步骤 当4(b)为控制步骤 2H++2e Had Had+Had H2
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(忽略逆过程) ( 可为基元步骤等于总反应式即 电位的一致性, 但 o不等)
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0.0295
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电化学方法的主要优点 1. 通过调节电极电势方便并显著地 改变反应速度 2. 较易控制电极反应方向 3. 电极反应一般在常温常压下进行
4. 反应所用氧化剂或还原剂为电子, 环境污染少
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