第四章电极溶液界面结构与性质介绍.ppt

吸附的分类 静电吸附：静电作用下，异号离子相互吸引产生吸附。 特点：与电荷符号、数量直接相关 ， 即： 非特性吸附：这类吸附是有机物的共性。 特点：与界面无关（即无选择性），只与吸附物质特性有关，即非物理吸附也非化学吸附； 特性吸附（选择性吸附）：该类吸附由短程力所致。分为两种 物理吸附：短程力为镜像力、色散力、金属表面偶极层与极性分子作用、近程排斥力（范德华力）等； 化学吸附：本质是金属与吸附粒子间的不完全电子转移，形成吸附键，进而可形成表面化合物。 特点：有选择性 吸附对电极过程的影响 吸附影响双电层的结构和电位分布 ，是影响 的因素之一； 电极过程中，如果吸附粒子不参与反应，则吸附通过影响双电层结构与表面状态而影响反应粒子的反应速度（活化能）；如果吸附粒子参与反应，则将直接影响动力学规律。 二.无机阴离子的特性吸附 对 的影响： 使界面张力下降； 使 负移。 对 的影响： 对双电层结构的影响： M 超载吸附：电极表面带正电荷，不带电时就吸附负电荷，带正电时又会吸附等量负电荷，形成超载吸附。 三.有机分子的特性吸附 对 的影响： 仍然成立 且： 对 的影响： 使 下降； 出现电容峰 ； 吸附电荷q： 吸附双电层电容： 有机分子覆盖的电极表面模型 有机分子覆盖模型的应用 可根据吸、脱附峰判断吸附 的范围； 可由 曲线计算吸附覆盖度 ： 引起吸附过程体系自由能变化的因素 活性粒子与溶剂的相互作用； 表面活性粒子与电极表面的相互作用； 吸附层中各活性粒子间的相互作用 ； 活性粒子与水偶极层的相互作用 。 有机分子吸附特点 与 有关 ； 与活性物质结构、浓度密切相关 ； 与电极材料有关。 四.氢原子和氧原子的吸附 氢原子和氧原子吸附由于在子吸附基础上可转变为电化学反应： 所以不再能当成理想极化电极处理 ，只能通过电量变化来研究。 充电曲线法 第1段－氢吸附区 第2段－双电层区 第3段－氧吸附区 电位扫描法 氢吸附区正逆扫描均可逆； 氧吸附区不可逆。 氢吸附特点 低温下以分子态吸附，常温下以原子态吸附 ； 氢吸附有选择性 ； 氢吸附是可逆的； 氢吸附可分两步完成 。 氧吸附的特点 吸附行为很复杂， 吸附粒子泛指原子与各种含氧粒子 ； 吸附过程显著不可逆性； 吸附可形成表面膜， 形成钝化效应； 氧吸附可造成与形成吸附态中间产物的电极反应速度下降。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 三. 微分电容曲线 微分电容曲线的应用 利用 判断q正负 ； 研究界面吸附 ； 求q、 ： 第四节 双电层结构 一.电极/溶液界面的基本结构 电极/溶液界面的特点： 静电作用：使符号相反的剩余电荷形成紧密双电层结构； 热运动：使荷电粒子趋向均匀分布，形成分散层结构。 Helmholtz模型（紧密层模型） 该模型只考虑电极与溶液间的静电作用，认为电极表面和溶液中的剩余电荷都紧密地排列在界面两侧，形成类似荷电平板电容器的界面双电层结构。 Helmholtz模型成功之处： 解释了界面张力随电极电位变化的规律； 可以解释微分电容曲线的平台区。 不足： 解释不了 曲线变化规律； 没有触及微分电容曲线的精细结构。 Gouy—Chapman分散层模型 该模型粒子热运动的影响， 认为溶液中的剩余电荷不可能紧密地排列在界面上，而应按照势能场中粒子地分配规律分布在临近界面地液层中，即形成电荷“分散层”。 Gouy—Chapman模型合理之处： 能较好地解释微分电容最小值的出现； 能解释电容随电极电位的变化。 不足： 完全忽视了紧密层地存在 ； 解释不了微分电容曲线“平台区”地出现。 Stern模型 该模型认为由于静电作用和粒子热运动这两种矛盾作用对立统一的结果，使电极/溶液界面的双电层将由紧密层和分散层两部分组成。 Stern模型中离子浓度及电位分布 M M 针对图像模型的