钛电极反应工程学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张招贤，蔡天晓 著

图书标签:

• 电化学工程
• 钛电极
• 电极反应
• 电解
• 腐蚀
• 材料科学
• 化学工程
• 环境工程
• 电化学
• 工业电化学

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502448738

版次：1

商品编码：10167776

包装：平装

开本：大32开

出版时间：2009-04-01

用纸：胶版纸

页数：358

字数：313000

正文语种：中文

内容简介

　　《钛电极反应工程学》分成两部分。第一部分讲述电极反应工程学。第二部分讲述一种新型高效节能电极材料——钛电极的制造及应用。《钛电极反应工程学》适用从事电极研究，尤其从事钛电极研究、生产和使用的工程技术人员阅读，也可以供高等院校师生教学使用和参考。希望《钛电极反应工程学》的出版能对国内钛电极事业的进步和发展有一定的帮助。现代工业的发展，要求电极科学技术的不断创新，而电极材料和电极反应工程学科的进步，又有力地支持了现代工业的发展，同时也使学科的理论进一步得到完善。钛电极诞生以来，在经济发展中发挥了巨大的作用。

内页插图

目录

第一部分 电极反应工程学
第1章 电极的电催化作用
1.1 电极在电极反应中的作用
1.1.1 对电极反应速度产生影响
1.1.2 对反应机理产生影响
1.1.3 通过控制电极电位改变电极反应的方向和速度
1.1.4 过电位是电极过程动力学一个重要参数
1.1.5 降低电解过程的能耗
1.1.6 电极材料对有机电合成反应的作用
1.1.7 电极材料对电解法处理废水的作用
1.2 电解工程对电极材料的要求
参考文献

第2章 电极反应工程实际问题
2.1 电极反应工程生产中主要技术经济指标
2.1.1 电流效率
2.1.2 电化学反应器工作电压
2.1.3 直流电耗
2.2 气泡效应
2.2.1 电极析气对溶液电导率的影响
2.2.2 析气电极的电流分布
2.3 电极表面的电位及电流分布
2.3.1 一次电流分布
2.3.2二次电流分布
2.3.3三次电流分布
参考文献

第3章 工业电解用电槽及电极
3.1 工业电解槽
3.1.1 电解槽的分类
3.1.2 电解槽的连接与组合
3.2 工业电解用电极
3.2.1 石墨电极
3.2.2 铅及铅基合金电极
3.2.3 反应性金属电极
3.2.4 SPE复合电极
3.2.5 金刚石膜电极
3.2.6 气体扩散电极
3.2.7 充填式电极
3.2.8 粒子床电极
3.2.9 旋转圆筒电极
3.2.10 三维电极
3.2.11 填充床电极
3.2.12 流动床电极
3.2.13 回流床电极
3.2.14 陶瓷电极
参考文献

第4章 电极反应工程实例
4.1 氯碱工业
4.1.1 隔膜电解法
4.1.2 离子膜电解法
4.1.3 水银电解法
4.2 电解提取有色金属
4.2.1 氯化物溶液电解提取金属
4.2.2 氯化物硫酸盐混合溶液电解提取金属
4.3 有机电合成
4.4 电解法降解有机废水
4.5 阴极保护
4.5.1 船舶保护用阳极
4.5.2 淡水和淡海水中的桥梁、码头保护用阳极
4.5.3 地下管网保护用深井阳极
4.5.4 地下贮罐底板保护用阳极
4.5.5 钢筋混凝土构件保护用阳极
参考文献
第二部分 一种新型高效节能电极材料——钛电极的制造及应用

第5章 钛阳极制造工艺
5.1 金属电极发展史
5.2 涂层钛电极的优点
5.3 涂层钛电极制造工艺过程
5.3.1 基体金属的选用
5.3.2 阳极几何结构形状的合理设计
5.3.3 阳极基体的焊接加工
5.3.4 去油污
5.3.5 酸蚀刻
5.3.6 涂液的配制
5.3.7 涂敷涂层
参考文献

第6章 钛电极在化工领域的应用
6.1 氯碱工业
6.2 氯酸盐生产
6.3 次氯酸盐生产
6.3.1 制取次氯酸钠工艺
6.3.2 次氯酸钠发生器用电极材料
6.3.3 次氯酸钠发生器的应用
6.4 高氯酸盐生产
6.5 过硫酸盐电解
6.6 重铬酸制备
6.6.1 电极的制备
6.6.2 Cr3+电化学氧化生成cr2O72的机理
6.6.3 超声对cr3+电化学氧化过程时电流效率的影响
6.7 电解法制备过氧化氢
6.7.1 电解法制过氧化氢的基本原理
6.7.2 生产过氧化氢的生产工艺
6.8 二氧化氯的制取
6.9 有机电合成
6.9.1 烯烃电氧化环合反应
6.9.2 芳香族化合物
6.9.3 芳香醛工业化生产
6.9.4 葡萄糖酸钙和山梨糖醇的成对电合成
6.9.5 N-苯基硫脲的间接电氧化
6.9.6 间接电氧化合成L-磺基丙氨酸
6.9.7 成对电解合成甘露醇、山梨醇和葡萄糖酸盐
6.9.8 成对合成1，2-二醇类化合物
6.9.9 电解合成含氮有机物
6.9.1 0葡萄糖的间接电解氧化
……

第7章 钛电极在电冶金领域的应用
第8章 钛电极在金属箔生产领域的应用
第9章 钛电极在电镀领域的应用
第10章 钛电极在处理废水（环境保护）领域的应用
第11章 钛电极在水处理领域的应用
第12章 钛电极在阴极保护领域的应用
第13章 钛电极在电渗析领域的应用
第14章 钛电极在其他领域的应用

精彩书摘

　　第一部分 电极反应工程学
　　电极反应工程学这个概念是近些年来有学者陆陆续续在不多的文献中提出来的。
　　电极的电极电位与化学反应中自由能变化的含义相同。电极反应速度以电流密度表示。对电极反应中电极电位和电流密度进行研究，就可以从热力学和动力学的角度来研究电极反应。将电极反应热力学、电极过程动力学的知识应用到电解工程中，探讨如何充分发挥电极反应过程特点中的长处，改善电解过程环境，争取以最小的投入，获得最大的经济利益，这是电极反应工程学的任务。
　　继电极反应热力学、电极过程动力学之后，电极反应工程学的建立，向人们介绍电极材料与电解工程的密切关系以及电极在电极反应中的重大作用，回答了为什么新型高效电极的问世可以大大促进电解工业的发展，从而完善了电极学理论。

前言/序言

　　现代工业的发展，要求电极科学技术的不断创新，而电极材料和电极反应工程学科的进步，又有力地支持了现代工业的发展，同时也使学科的理论进一步得到完善。
　　钛电极诞生以来，在经济发展中发挥了巨大的作用。当电极反应工程进入钛电极时代后，业界对电极材料的研究更加深入、系统，对电极材料的应用也更加广泛，由此催生了电极学。通过对电极材料的精心选择，达到电化学工艺的最优化，是电极学研究的最终目的，而电极反应工程学则是电极学科的一个分支。
　　本书分成两部分。
　　第一部分讲述电极反应工程学。

深度解析：新型储能技术的前沿探索与实践应用 图书名称： 储能新纪元：高密度化学储能系统的原理、材料与器件设计 内容简介 当前，全球能源结构正经历深刻变革，可再生能源如太阳能和风能的快速发展，对稳定可靠、高效率的储能技术提出了迫切需求。本书《储能新纪元：高密度化学储能系统的原理、材料与器件设计》旨在系统、深入地探讨当前最具潜力和应用前景的高密度化学储能技术，重点聚焦于下一代电池技术、先进电解质的开发及其在实际工程中的集成应用。 本书的结构设计遵循了从基础理论到前沿材料，再到系统工程的递进逻辑，力求为材料科学家、化学工程师、电气工程师以及相关领域的科研工作者提供一份全面且富有洞察力的参考指南。 --- 第一部分：化学储能系统的基础理论与系统热力学（约300字） 本部分首先为读者奠定了坚实的理论基础。我们详细阐述了电化学储能系统的基本工作原理，包括吉布斯自由能、电极电势的精确计算方法，以及如何利用热力学模型预测电池的理论能量密度极限。重点分析了影响储能系统效率的关键因素，如极化现象、内阻的微观机理。 内容涵盖了对不同化学体系（如锂离子、钠离子、镁离子及液流电池）的能量储存机制进行比较分析。我们引入了先进的计算电化学方法，指导读者如何通过第一性原理计算和分子动力学模拟来筛选潜在的高性能材料组合，预测界面反应的动力学行为。此外，还深入探讨了储能系统的安全性和循环寿命评估标准，特别是热失控的预防与缓解策略，为后续的材料设计和器件构建提供理论指导。 --- 第二部分：突破性储能材料的创新设计与合成（约550字） 材料是决定化学储能系统性能的根本。本部分聚焦于突破现有技术瓶颈的关键新型材料的研发与工程化。 1. 高容量电极材料的结构调控： 详细介绍了高镍三元正极材料（如富锂锰基材料）的界面稳定性研究，包括表面包覆技术和掺杂改性的策略，以解决其在循环过程中的容量衰减和结构坍塌问题。在负极方面，重点阐述了硅基复合材料（SiOx/C, 纳米结构Si/C）的体积膨胀抑制技术，以及固态电解质界面（SEI）的动态调控，确保高倍率性能。 2. 先进电解液与离子传输介质： 针对传统有机电解液的安全性隐患和界面兼容性问题，本书深入研究了高浓度、无溶剂电解液（HCE）的设计原则及其在提升锂枝晶抑制方面的潜力。我们详细剖析了新型锂盐（如LiFSI, LiTFSI）的解离特性，并首次系统性地总结了高导电固态电解质的选材标准，包括聚合物固态电解质的交联网络设计，以及硫化物和氧化物基固态电解质的界面接触优化技术。特别地，对非锂离子体系（如锌基、铝离子）的特有电解液系统进行了深入分析。 3. 界面工程：电极-电解质的协同优化： 界面是电化学反应的核心区域。本章通过原位表征技术，揭示了活性物质表面在充放电过程中的结构演变。提出了多层级界面保护策略，如使用原子层沉积（ALD）技术在电极表面构建功能性保护层，有效阻隔副反应的发生，从而提高库伦效率和长期稳定性。 --- 第三部分：高密度储能器件的工程化与系统集成（约450字） 材料的优异性能必须通过精密的器件设计才能转化为实际的系统效能。本部分着重于从实验室走向工业化应用的关键工程环节。 1. 电池单体结构设计与制造工艺： 详细对比了叠片、卷绕等主流电芯结构在能量密度、功率密度和热管理方面的优劣。重点阐述了干法电极制造工艺对降低制造成本和提升电池一致性的影响。针对高能量密度需求，探讨了电极厚度对电化学性能的非线性影响，并提出了优化极片孔隙率和涂布均匀性的先进控制算法。 2. 电池管理系统（BMS）与热管理： 一个高效稳定的BMS是保障大规模储能系统的生命线。本书提供了先进的电池状态估算模型，包括基于扩展卡尔曼滤波（EKF）和神经网络的精确荷电状态（SoC）与健康状态（SoH）预测方法。在热管理方面，详细分析了浸没式冷却、冷板冷却等技术的流场设计与热平衡优化，确保电池组在极端工作条件下的温度均匀性和安全性。 3. 规模化储能系统的集成与示范应用： 讨论了兆瓦级（MW级）储能系统的架构选择，包括集中式与分布式系统的布局策略。针对电网级应用，分析了如何通过优化并网逆变器和能量调度策略，实现储能系统对电网频率和电压的快速响应。同时，结合当前储能示范项目的案例，对全生命周期的经济性评估（LCOS）进行了深入剖析。 --- 第四部分：前瞻性视角与未来挑战（约200字） 本章对化学储能技术的未来发展趋势进行了展望。讨论了超越传统锂离子体系的潜力技术，例如全固态电池的商业化路径，以及液流电池在长时储能中的成本优势。此外，还探讨了储能系统在可持续发展背景下面临的挑战，包括关键原材料的供应链安全、高效的回收再利用技术研发，以及如何通过数字化孪生技术实现储能资产的智能运维。 本书致力于提供一个跨学科的视角，连接基础科学研究与产业工程实践，助力读者在竞争激烈的储能技术领域把握核心脉络，推动下一代高密度化学储能技术的创新与应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，首先就吸引了我。那种深邃的蓝色，搭配着金属质感的光泽，隐约间仿佛能感受到能量的涌动，让人联想到高科技和前沿研究。书名“钛电极反应工程学”更是直击我的好奇心。钛，作为一种具有卓越耐腐蚀性和生物相容性的金属，在现代工业和尖端技术领域扮演着至关重要的角色。而“电极反应”，这几个字瞬间勾勒出复杂的化学过程和能量转换的画面。我一直在思考，在哪些领域，钛电极的应用能如此深入，以至于需要一本专门的书来探讨其“工程学”的方方面面？是能源存储，比如新型电池？还是环境治理，比如电解水制氢或污染物降解？甚至是生物医学领域，如植入式医疗设备的电极材料？这本书的标题本身就充满了悬念，让我迫不及待地想翻开它，去揭示那些隐藏在钛金属表层下的，令人惊叹的科学与技术。我脑海中已经浮现出各种可能的应用场景，比如在极端环境下工作的传感器，或者在微观尺度上进行的精密化学合成，这些都让我对这本书的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初拿起这本书，是被它扎实的学术气质所吸引。书名中的“工程学”三个字，预示着这不仅仅是关于材料本身的介绍，更是对如何将材料特性转化为实际应用、如何优化设计和工艺的一套系统性论述。我猜想，这本书一定会深入探讨钛电极在不同电化学体系下的反应机理，比如氧化还原过程、电荷传递动力学，以及如何通过表面改性、形貌控制等手段来提升电极的性能。或许还会涉及电解质的选择、电化学池的设计、以及宏观尺度上的反应器工程，例如电流分布、传质效率、热量管理等等。这让我想到，在那些对材料稳定性和效率要求极高的工业生产过程中，比如电镀、电化学合成、或者大型电解槽的设计，钛电极扮演着怎样的关键角色？这本书能否提供一些实际的工程解决方案，或者指导读者如何进行相关的设计和优化？我希望它能提供一些量化的数据、严谨的理论推导，甚至是一些案例研究，来佐证其工程学的价值。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样对材料科学和化学工程都有浓厚兴趣的人来说，这本书的出现无疑是一个福音。我一直觉得，很多前沿的科学发现，最终的落地应用都离不开“工程学”这层至关重要的桥梁。钛电极，作为一个具体的材料体系，其背后必然蕴含着丰富的科学原理和工程挑战。我很好奇，这本书会如何平衡基础科学的研究与实际工程的应用？例如，它是否会讲解钛电极的制备方法，包括物理气相沉积、化学气相沉积、或者电化学沉积等，并分析不同制备工艺对电极性能的影响？又或者，它会深入探讨钛电极在面对不同腐蚀性介质或高温高压环境时的失效机制，以及如何通过工程手段来提高其长期稳定性和使用寿命。我希望这本书能够带领我，从微观的原子层面，一步步理解钛电极的特性，再到宏观的工程应用，看到它如何在实际工业生产中发挥作用，解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本书，我第一时间联想到的是那些令人振奋的科技突破。钛电极，这个名字本身就带有科技感。我好奇的是，这本书是否会涉及一些正在进行的、或者已经取得重大进展的研究方向？比如，在新能源领域，钛基电极在锂离子电池、超级电容器，甚至是在更前沿的钠离子电池或液流电池中的应用？或者是在环境保护领域，例如用于处理工业废水中的重金属离子，或者在电化学催化方面，实现更高效的污染物降解。我猜测，这本书可能会详细阐述钛电极在这些领域的性能优势，包括其高电导率、优异的电化学活性，以及对复杂化学环境的耐受性。或许还会探讨如何通过纳米结构化、复合材料设计等手段，进一步激发钛电极的潜能，以满足未来能源和环境领域日益增长的需求。这本书的出现，让我对这些激动人心的科学前沿有了更深的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书，我脑海中浮现出的，更多的是那些在实验室里，或者在生产线上，科学家和工程师们辛勤工作的场景。钛电极作为一种关键的功能材料，其“反应工程学”的内涵，必定涉及到了很多具体的工艺和控制。我期待在这本书中，能看到关于如何设计和优化钛电极的微观结构，使其拥有更高的比表面积和更多的活性位点。同时，我也希望了解，在实际的电化学反应过程中，如何精确地控制电流密度、电势、温度以及反应物浓度等关键参数，以实现最高效的产率和选择性。这本书是否会提供一些分析和表征钛电极性能的方法，比如循环伏安法、交流阻抗谱、以及表面分析技术等？以及在规模化生产中，如何将这些实验室的研究成果转化为稳定可靠的工业生产工艺。这本书对我来说，更像是一本关于如何将理论转化为实践的宝典，一本关于如何让钛电极在工业世界中大放异彩的指南。

评分☆☆☆☆☆

变化的是价格。。。修订版没怎么修订。。。一本书走了路上花了二十天。。。

评分☆☆☆☆☆

纸质还不错，还没阅读。先给个好评

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很专业的读物，不错的。

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评分☆☆☆☆☆

本书不错，入门时值得参考

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