电化学阻抗谱(原著第二版)

雍兴跃，北京化工大学，教授级高工，主要进行环境因素作用下材料腐蚀失效研究和环境工程技术开发等科研工作，开展防护体系环境实用性研究。

马克?欧瑞姆（Mark E. Orazem，美佛罗里达大学化学工程系教授。曾组织国际电化学阻抗谱会议，一直为电化学协会（ECS）教授电化学阻抗谱教程。

伯纳德?特瑞博勒特（Bernard Tribollet），法国科学研究中心（CNRS）主任，法国皮埃尔与玛丽?居里大学界面与电化学系统技术实验室副主任。每年组织一次阻抗谱短期培训课程。

第一部分基础知识

第1章复数002

1．1虚数002

1．2术语002

1．2．1虚数002

1．2．2复数003

1．2．3阻抗谱中的符号规定003

1．3复数运算003

1．3．1复数的乘法与除法004

1．3．2极坐标系中的复数006

1．3．3复数的性质010

1．4复数的初等函数011

1．4．1指数函数011

1．4．2对数函数013

1．4．3多项式014

思考题015

第2章微分方程017

2．1一阶线性微分方程017

2．2二阶齐次线性微分方程020

2．3二阶非齐次线性微分方程022

2．4坐标变换的链式法则025

2．5由相似变换求解偏微分方程027

2．6复数微分方程029

思考题030

第3章统计学032

3．1定义032

3．1．1期望值和均值032

3．1．2方差、标准差和协方差032

3．1．3正态分布035

3．1．4概率035

3．1．5中心极限定理036

3．2误差传递038

3．2．1线性体系038

3．2．2非线性体系039

3．3假设检验041

3．3．1术语041

3．3．2均值的t检验042

3．3．3方差的F检验044

3．3．4拟合度的卡方（χ2）检验048

思考题050

第4章电子电路052

4．1无源电路052

4．1．1电路元件052

4．1．2并联和串联电路055

4．2基本关系056

4．3复杂电路057

4．4等效电路058

4．5电路响应的图形058

思考题059

第5章电化学061

5．1电阻与电化学电池061

5．2电化学系统的极化行为062

5．2．1零电流064

5．2．2动力学控制065

5．2．3混合电位理论066

5．2．4传质控制071

5．3电位的定义074

5．4速率表达式075

5．5传递过程077

5．5．1一次电流与电位分布079

5．5．2二次电流与电位分布079

5．5．3三次电流和电位分布080

5．5．4传质过程控制的电流分布080

5．6电位作用081

5．6．1欧姆电位降081

5．6．2表面过电位082

5．6．3浓度过电位082

5．7电容作用083

5．7．1双电层电容084

5．7．2介电电容085

5．8相关阅读资料086

思考题086

第6章电化学仪器087

6．1理想运算放大器087

6．2电化学仪器组件088

6．3电化学界面089

6．3．1恒电位仪089

6．3．2恒电流仪090

6．3．3电化学阻抗谱测试的恒电位仪090

思考题091

第二部分实验设计

第7章实验方法094

7．1稳态极化曲线094

7．2电位阶跃的暂态响应094

7．3频域分析095

7．3．1Lissajous图分析096

7．3．2相位检测（锁相放大器）100

7．3．3单频率傅里叶分析101

7．3．4多频率傅里叶分析103

7．4测量技术的对比103

7．4．1Lissajous图分析法103

7．4．2相位检测技术（锁相放大器）103

7．4．3单频率傅里叶分析法103

7．4．4多频率傅里叶分析法104

7．5特殊测量技术104

7．5．1传递函数分析104

7．5．2局部电化学阻抗谱104

思考题107

第8章实验设计109

8．1电解池设计109

8．1．1参比电极109

8．1．2流场构型110

8．1．3电流分布111

8．2实验注意事项112

8．2．1频率范围112

8．2．2线性条件112

8．2．3调制技术118

8．2．4示波器120

8．3仪器参数120

8．3．1提高信噪比120

8．3．2降低偏移误差121

8．3．3增大信息量122

思考题123

第三部分过程模型

第9章等效电路模拟126

9．1一般方法126

9．2电流加法127

9．2．1在腐蚀电位下的阻抗127

9．2．2部分覆盖电极128

9．3电压加法130

9．3．1单层惰性多孔膜电极131

9．3．2双层惰性多孔膜电极131

思考题133

第10章动力学模型134

10．1通用数学式134

10．2电化学反应135

10．2．1仅与电位有关的反应135

10．2．2受电位和浓度控制的反应138

10．3多重独立的电化学反应145

10．4耦合电化学反应147

10．4．1受电位和表面覆盖率控制的电化学反应147

10．4．2受电位、表面覆盖物和浓度控制的反应151

10．5电化学和非均相化学反应153

思考题158

第11章扩散阻抗160

11．1均匀电极160

11．2多孔膜161

11．2．1有电活性物质交换的扩散过程161

11．2．2无电活性物质交换的扩散过程166