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[德] 哈曼，[英] 哈姆内特，[德] 菲尔施蒂希，陈 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122070456

商品编码：25174286706

包装：精装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名：电化学(电化学专业经典名著)

：88.00元

作者：(德)哈曼,(英)哈姆内特,(德)菲尔施蒂希,陈

出版社：化学工业出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787122070456

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.799kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为WileyVCH公司出版的经典教科书《电化学》第二版。为了将现代电化学的概貌和前沿呈现给读者,作者对原著版进行了全面和彻底的更新。本书介绍了物理化学的基本概念及其在不同科研领域中的延伸和拓展，例如半导体、生物电化学、电催化、新溶剂和新材料、新的理论研究方法以及电化学振荡体系等。贯穿本书的中心思想是突出电化学在当代工业中的*应用，例如燃料电池、锂电池、超级电容器和实用型电催化剂等。
本书全面而深入地介绍了电化学的各种研究方法，包括传统的电化学技术以及现代的光学、谱学、质谱和扫描探测技术。因此，本书可以作为化学、化工、材料学和物理学专业学生和科研工作者的参考资料。

目录

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书中采用的符号和单位
第1章　基础、定义和概念
　1.1　离子、电解质和电荷的量子化
　1.2　电化学池中从电子导电到离子导电的转换
　1.3　电解池与原电池：分解电势与电动势(emf)
　1.4　法拉第定律
　1.5　量度单位制
　参考文献
第2章　电导率和离子间的相互作用
　2.1　电解质基础
　　2.1.1　电解质导电的基本概念
　　2.1.2　电解质溶液电导的测量
　　2.1.3　电导率
　　2.1.4　电导率值
　2.2　电解质电导率的经验定律
　　2.2.1　电导率与浓度的关系
　　2.2.2　摩尔电导率和当量电导率
　　2.2.3　科尔劳施定律和强电解质极限电导率的测定
　　2.2.4　自由离子独立迁移定律和弱电解质摩尔电导率的测定
　2.3　离子迁移率和希托夫传输
　　2.3.1　迁移数以及离子极限电导的测定
　　2.3.2　离子迁移数的实验测定
　　2.3.3　迁移数和离子极限电导的数值
　　2.3.4　离子水化作用
　　2.3.5　质子异常的电导率，H3O 的结构和质子水合数
　　2.3.6　离子迁移速率和离子半径的测定：瓦尔登法则
　2.4　电解质电导理论(稀电解质溶液的德拜休克尔昂萨格理论)
　　2.4.1　模型描述：离子氛、弛豫效应和电泳效应
　　2.4.2　计算中心离子和离子氛产生的电势:离子强度、离子半径和离子云
　　2.4.3　适用于稀电解质溶液电导的德拜昂萨格方程
　　2.4.4　交流电场和强电场对电解质电导的影响
　2.5　电化学中的活度概念
　　2.5.1　活度系数
　　2.5.2　计算浓度依赖的活度系数
　　2.5.3　浓电解质溶液的活度系数
　2.6　弱电解质性质
　　2.6.1　奥斯特瓦尔德稀释定律
　　2.6.2　电离受电场的影响
　2.7　pH值的定义和缓冲溶液
　2.8　非水溶液
　　2.8.1　非水溶剂中的离子溶化作用
　　2.8.2　非水溶液电解质的电导率
　　2.8.3　含质子非水溶液的pH标度
　2.9　电导率测量的应用
　　2.9.1　水的离子积的测定
　　2.9.2　难溶盐溶度积的测定
　　2.9.3　难溶盐溶解热的测定
　　2.9.4　弱电解质热力学电离平衡常数的测定
　　2.9.5　电导滴定原理
　参考文献
第3章　电极电势和相边界的双电层结构
　3.1　电极电势及其与浓度、气体压力和温度的关系
　　3.1.1　电池的电动势和化学反应的大可用能量
　　3.1.2　电极电势的本质，Galvanic电势差和电化学势
　　3.1.3　电极电势以及金属与含该金属离子的溶液间的平衡电势差的计算——Nernst方程
　　3.1.4　氧化还原电极的Nernst方程
　　3.1.5　气体电极的Nernst方程
　　3.1.6　电极电势和电池电动势的测定
　　3.1.7　原电池的示意表示
　　3.1.8　从热力学数据计算电池的电动势
　　3.1.9　电动势与温度的关系
　　3.1.10　电池电动势与压力的关系——水溶液电解时的残余电流
　　3.1.11　参比电极与电化学序列
　　3.1.12　第二类参比电极
　　3.1.13　非水溶剂中的电化学序列
　　3.1.14　非水溶剂的参比电极以及工作的电势范围
　3.2　液接电势
　　3.2.1　液接电势的起源
　　3.2.2　扩散电势的计算
　　3.2.3　有或没有迁移的浓差电池
　　3.2.4　Henderson方程
　　3.2.5　扩散电势的消除
　3.3　膜电势
　3.4　双电层和电动力学效应
　　3.4.1　Helmholtz和扩散双电层：Zeta电势
　　3.4.2　离子、偶极和中性分子的吸附——零电荷电势
　　3.4.3　双电层电容
　　3.4.4　电化学双电层的一些数据
　　3.4.5　电毛细现象
　　3.4.6　电动力学效应——电泳、电渗析、Dorn效应以及离子流电压
　　3.4.7　双电层的理论研究
　3.5　半导体电极的电势及相边界行为
　　3.5.1　金属导体、半导体和绝缘体
　　3.5.2　半导体电极的电化学平衡
　3.6　电势差测量的应用
　　3.6.1　标准电势与平均活度系数的测定
　　3.6.2　难溶盐的溶度积
　　3.6.3　水的离子积的确定
　　3.6.4　弱酸的解离常数
　　3.6.5　热力学状态函数(ΔrG0、ΔrH0和ΔrS0)以及化学反应相应的平衡常数的确定
　　3.6.6　用氢电极来测量pH值
　　3.6.7　用玻璃电极测量pH值
　　3.6.8　电势滴定的原理
　参考文献
第4章　电势与电流
第5章　电极/电解液界面的研究方法
第6章　电催化与反应机理
第7章　固体及熔融盐离子导体电解质
第8章　工业电化学过程
第9章　电池
第10章　电分析领域的应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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科技前沿探索：从量子计算到生物工程的未来图景 本书聚焦于当前科学研究的制高点和未来技术发展的前沿领域，旨在为读者构建一个宏大而具体的科技发展蓝图。 本书内容横跨多个学科的交汇点，深入探讨了那些正在重塑我们世界观和生产方式的革命性技术及其背后的基础科学原理。我们不关注传统领域的成熟理论，而是将目光投向那些充满挑战、潜力无限、亟待突破的未知疆域。 第一部分：信息技术的颠覆性变革 第一章 量子世界的计算奇点 本章深入剖析了量子信息科学的最新进展，重点在于量子纠缠、量子隧穿效应在新型计算架构中的应用。我们将详细介绍当前主流的超导量子比特、离子阱量子比特以及拓扑量子比特的设计理念、实现难度与性能指标的对比分析。 容错量子计算的瓶颈与突破： 探讨表面码、表面拓扑码等纠错机制的工程化挑战，以及如何通过优化脉冲序列和环境隔离技术来降低退相干时间。 量子算法的实用化进程： 聚焦于Shor算法和Grover算法在实际应用中的限制，并介绍VQE（变分量子本征求解器）和QAOA（量子近似优化算法）在化学模拟和组合优化问题上的最新实验成果。我们着重分析，如何在有限的量子比特和高噪声环境下，实现具有实际商业价值的计算加速。 量子传感与网络： 讨论如何利用量子态的超高灵敏度，开发超越经典极限的精密测量设备，例如基于金刚石NV色心（Nitrogen-Vacancy Center）的磁场和温度传感器，以及构建安全、高带宽的量子密钥分发（QKD）网络。 第二章 人工智能的深层认知革命 本书对当前热点的人工智能研究进行了批判性梳理，着重探讨了“从大数据驱动到小样本学习”这一关键转型。 可解释性与因果推断： 深入研究反事实推理模型（Counterfactual Reasoning）和结构因果模型（Structural Causal Models）如何帮助AI摆脱单纯的相关性分析，迈向真正的理解世界的能力。我们详细解析了Pearl的因果阶梯理论在复杂系统建模中的应用。 具身智能（Embodied AI）的挑战： 探讨将高级认知能力嵌入物理机器人所需的感知、决策与运动控制的统一框架。重点分析强化学习与模仿学习的融合，如何在高度动态和不确定的真实环境中实现鲁棒的自主行为。 基础模型（Foundation Models）的局限与未来： 剖析大型语言模型（LLM）在知识泛化、逻辑推理和“幻觉”问题上的根本性限制，并介绍稀疏激活网络（Sparse Activation Networks）和符号推理模块嵌入等前沿架构，以期构建更高效、更可靠的基础智能体。 第二部分：生命科学与物质世界的交互前沿 第三章 合成生物学的精密工程学 本部分将合成生物学视为一门系统工程学，关注如何设计、构建和测试复杂的生物系统，以实现特定功能。 基因线路的模块化设计： 详细介绍基于CRISPR系统的多重基因编辑平台，以及如何利用正交系统来构建相互不干扰的、具有逻辑门功能的复杂基因电路，用于细胞命运的精确调控。 体外合成与无细胞系统（Cell-Free Systems）： 探讨无细胞翻译系统在快速诊断、药物筛选和生物传感器制造中的潜力。重点分析如何通过优化转录和翻译因子浓度，实现对蛋白质表达速率和产量的精确控制。 蛋白质设计与功能预测： 介绍AlphaFold2等深度学习模型在蛋白质结构预测上的突破，并进一步探讨从头设计（De Novo Design）新功能蛋白的技术路径，包括利用扩散模型（Diffusion Models）生成具有特定空间构象的全新蛋白质骨架。 第四章 先进材料：超越维度的界限 本章聚焦于原子和分子尺度上的材料设计，探索具有奇异物理特性的新型物质形态。 二维材料的集成与应用： 深入研究六方氮化硼（h-BN）、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料的异质结构建技术。分析它们在超高速晶体管、柔性电子设备以及单光子源方面的应用前景，特别是如何解决界面缺陷导致的载流子散射问题。 拓扑绝缘体与马约拉纳费米子： 阐述拓扑材料的“体态绝缘、边缘导电”特性，并详细讨论如何通过超导耦合诱导和探测马约拉纳零能模，这是构建拓扑量子计算的物理基础。 高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）的构效关系： 探讨通过合金设计原理，在单一晶格中混合五种以上元素，从而获得超高强度、优异耐腐蚀性和耐高温性能的新型金属材料，并解析其微观结构演化机制。 第三部分：能源与可持续性技术的革命性突破 第五章 反应工程与清洁能源转化 本章将视线转向如何高效、可持续地驱动人类社会运行的关键技术领域。 下一代电池技术：固态电解质的突破： 深入对比聚合物、硫化物和氧化物三类固态电解质的离子电导率、界面稳定性和机械性能。重点讨论锂枝晶的抑制机制以及如何实现电池内部的“三面接触”优化。 光催化制氢的高效化： 分析新型钙钛矿或氮化碳基光催化剂的设计策略，以期在可见光下实现更高的太阳能转换效率（STH）。探讨如何通过表面缺陷工程和载流子分离界面的优化，克服半导体光催化中的复合损耗问题。 核聚变的前沿工程： 评估惯性约束聚变（ICF）和磁约束聚变（如仿星器）的最新进展。重点关注高功率激光驱动技术、靶丸设计（如氘氚燃料的内爆对称性控制），以及磁约束装置中等离子体边界层的湍流抑制策略。 本书的每一个章节都力求提供最前沿的研究动态、最尖锐的技术挑战以及未来十年的潜在发展方向，为致力于科学探索和技术创新的专业人士提供深入、前瞻性的参考。

评分☆☆☆☆☆

当我深入到涉及到材料科学和能源存储的部分时，这本书的深度和前瞻性就彻底展现出来了。这已经远远超出了基础无机化学或物理化学的范畴，它俨然是一部现代电化学工程学的综述。它对电池体系的剖析，尤其令人叹为观止。它不仅仅罗列了锂离子电池的电极材料，而是深入挖掘了诸如固态电解质界面（SEI）的形成机理、充放电过程中晶格结构的演变，甚至还探讨了高电压操作下电解液的氧化分解路径。这些都是当前科研领域最热门也最棘手的问题。作者处理这些复杂议题的手法非常高明——他们没有给出简单粗暴的“标准答案”，而是系统地梳理了当前学术界主流的几种解释模型，并清晰地指出了每种模型的优势与局限性。这种平衡和客观的立场，使得读者在面对不断发展的技术前沿时，不会盲目跟风，而是能够建立起批判性思维，去评估新的研究成果。读完相关章节，我感觉自己对下一代储能技术的发展趋势有了一个更为清醒和专业的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式，在我看来，是极其严谨且逻辑严密的，仿佛一位经验丰富的老教授，带着你进行一场漫长而深入的学术考察。它最让我印象深刻的是其对实验方法的精妙结合。很多教材往往将理论和实验分割开来，但这部作品却将它们紧密地编织在一起。比如，在讨论电化学界面现象时，作者没有停留在理想化的模型上，而是详细阐述了循环伏安法（CV）、交流阻抗谱（EIS）等核心技术是如何一步步揭示电极表面真实状态的。阅读过程中，我仿佛能听到实验室内仪器嗡嗡作响的声音，感受到电解液滴入电极槽时的细微操作。更妙的是，每当引入一个新的理论概念时，作者都会立刻指出，在何种实验条件下，这个理论可能出现偏差，或者需要通过何种特定的技术手段去验证其有效性。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的循环论证结构，极大地增强了内容的实用性和可信度。对于我这种喜欢动手验证所学知识的人来说，这本书提供的不仅仅是“是什么”，更是“怎么做”的路线图。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我最大的感受是“厚重”与“精粹”的完美结合。它不是那种轻轻松松就能读完的书，它要求读者投入时间、专注的思考，甚至需要反复查阅和回顾。但这种投入绝对是值得的，因为它所提供的知识体系是如此的完整和坚实。它不仅仅是一本教材，更像是一位沉默的、博学的导师，它不会替你解决问题，但它会为你提供解决问题所需的一切工具和思维框架。对于正在攻读相关学位的学生，或者希望从零开始系统性地掌握电化学核心知识的工程师而言，这本书无疑是能陪伴你度过漫长学习生涯的“镇山之宝”。它教会我的，远不止是电化学反应的方程式，更是一种对待科学研究应有的严谨态度和系统性分析问题的能力。尽管阅读过程充满挑战，但每攻克一个难点，那种豁然开朗的成就感，是阅读一般性书籍难以比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和符号系统，初看可能有些令人望而生畏，但随着阅读的深入，我开始领悟到这正是其专业性的体现。它几乎采用了电化学领域最规范的国际通用符号体系，虽然初次接触需要花费精力去熟悉，但一旦掌握，你在阅读任何国际期刊论文时都会感到得心应手。而且，作者在符号使用的连贯性上做到了极致。从热力学中的吉布斯自由能到动力学中的阿伦尼乌斯方程，每一个变量的定义都是清晰且一致的，这避免了不同章节之间因符号混乱而产生的理解障碍。此外，图表的质量也值得称赞。那些复杂的能级图、反应机理示意图，线条清晰，标注准确，极大地辅助了对抽象概念的具象化理解。特别是那些涉及电极/溶液界面的微观结构图，绘制得细致入微，仿佛直接将我们带到了纳米尺度去观察电子的得失。可以说，这本书在“如何清晰地表达复杂的科学信息”这件事上，做到了教科书级别的典范。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，说实话，第一眼看下去就给人一种沉甸甸的学术气息。那种厚实的纸张和略带复古的排版，让我这个电子阅读的时代成长起来的人，都忍不住想捧在手里翻阅。我抱着“啃硬骨头”的准备开始阅读，毕竟“经典名著”这四个字的分量摆在那里。刚翻开目录时，那些密密麻麻的章节标题——从基础的热力学原理到复杂的动力学过程，再到各种前沿的应用——瞬间就让我体会到了电化学这门学科的广博与深邃。这绝不是一本用来快速浏览的科普读物，它更像是一份详尽的、近乎百科全书式的参考手册。我特别喜欢它对基本概念的阐述，虽然初期有些抽象，但作者似乎深谙教学的奥妙，总能在关键点上用清晰的数学推导和图示来加固读者的理解。例如，它对法拉第定律的引入，不仅仅是公式的罗列，更是对实验现象背后物理本质的层层剥开，让人感觉每一步推导都水到渠成，而非强加的理论灌输。这种扎实的基础构建，对于任何想深入研究电化学，无论是学术研究还是工业应用的人来说，都是至关重要的“地基”。我甚至花了比预想中更多的时间在第一章，因为它为后续所有内容的理解设定了基调。