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第四章电催化与电催化电极 PPT课件.ppt


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第四章电催化与电催化电极_PPT课件第四章电催化与电催化电极
§ 电催化与催化基理
§ 化学修饰电极
§ 形稳阳极
§ 铝熔盐电解催化电极研究
§ 其他催化电极
§
一、概述
二、电催化的类型与原理
1、电化学催化的定义
整个电极反应中既不产生也不会消耗的物质,对电极反应的加速作用称为电化学催化。
能催化电极反应的或者说对电极反应起加速作用的物质称为电催化剂。
一、概述
§
2、电催化的本质:
通过改变电极表面修饰物(或表面状态)或溶液相中的修饰物,大范围的改变反应的电极电势与反应速率,使电极除具有电子传递功能外,还能促进和选择电化学反应.
3、电催化反应的共性
反应过程包含两个以上的连续步骤,且在电极表面生成化学吸附中间产物。许多由离子生成分子或使分子降解的电极反应都属于此类反应。分成两类:
(1)离子或分子通过电子传递步骤在电极表面上产生吸附中间物,经过电化学脱附步骤或化学步骤生成稳定的分子。
如酸性溶液中的氢析反应:
H3O+ + M + e (M-H) + H2O (电子传递)
(M-H) + H3O+ + e H2+M+H2O(电化学吸附)
2(M-H) H2+2M (表面复合)
,反应速度发生变化。
,产物不同。
主效应:电极材料对反应活化能的影响
特点:反应速度改变几个数量级
次效应:电极材料改变双电层结构的影响
特点:反应速度变化已有1~2个数量级
三、电催化剂应具备的条件
电极结构必须具有物理稳定性和电化学稳定性。
导电率高,具有电子导电性。
电催化活性优良
对反应具有高选择性,不易中毒失效。
成本低廉、易得、具有安全性。
某些电极材料可在电极反应前或电极反应中活化,提高反应速度。例如:交流脉冲法、超声波辐射。
二、催化电极的特性
满足的要求
良好的稳定性:能承受杂质或中间产物的作用而不失活;
良好的机械物理物质。
电子导体:具有良好的导电性,与导电材料(石墨、金属)结合后电阻小;
高催化活性:加速所需的电化学反应,抵制不需要的或有害的副反应;
成本低廉、易得、具有安全性。

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  • 时间2018-01-10