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《徐艷輝電極過程動(dòng)力學(xué)講義 第17節(jié)rde簡(jiǎn)介》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）20112011級(jí)新能源材料與器級(jí)新能源材料與器件本科班件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義第第第171717節(jié)節(jié)節(jié)旋轉(zhuǎn)圓盤電極旋轉(zhuǎn)圓盤電極旋轉(zhuǎn)圓盤電極徐艷輝博士蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義優(yōu)勢(shì)?大部分電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)極化都會(huì)受到液相傳質(zhì)的干擾；電極表面電流密度分布不均勻。?旋轉(zhuǎn)圓盤電極表面液相傳質(zhì)的數(shù)學(xué)處理簡(jiǎn)單，電極表面各點(diǎn)擴(kuò)散層厚度相同，電流密度分布均勻。蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)
2、物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義裝置示意圖環(huán)電極絕緣部分盤電極取自ReddyModernElectrochemistry蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義設(shè)計(jì)要求?圓盤電極附近液相滿足層流的條件，以利于數(shù)學(xué)處理1.圓盤電極表面與旋轉(zhuǎn)軸心垂直2.表面絕緣部分相對(duì)厚度較大，以忽略流體動(dòng)力學(xué)邊緣效應(yīng)3.表面平滑，粗糙度遠(yuǎn)小于擴(kuò)散層厚度4.控制轉(zhuǎn)速，保證盡可能減弱自然對(duì)流的干擾同時(shí)不出現(xiàn)湍流蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院
3、（能源學(xué)院）如何理解各點(diǎn)擴(kuò)散層厚度相同：2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義查全性的解釋?表面液相存在與表面平行的切向流動(dòng)的情況下，擴(kuò)散層厚度為0.5?0.5r??constant?ru擴(kuò)散0而u?constant?r0即，擴(kuò)散層厚度是不變的y蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義基本特征與主要結(jié)論1.圓盤表面只有切向流速，在徑向與軸向速度為0，即表面液體與圓盤一起運(yùn)動(dòng)0.5?0.5??3.6??2.流體動(dòng)力學(xué)邊界層厚度為邊3.旋轉(zhuǎn)圓盤電極上的穩(wěn)態(tài)對(duì)流擴(kuò)散方
4、程為2?c1.5?0.52?cD??0.51??y2?y?y蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義基本特征與主要結(jié)論1/60.5?表面濃度s0??cO??3D??c?c????0.8934??OO??y??1.5???y?0?0.51????c??1/30.5?1/60s???0.62D????c?c????y?y?00sc?c1/3?0.51/6???1.61D??擴(kuò)散層有效厚度??c???????y?y?0電流密度的表示I?0.62nFD2/30.5?1/6?c0?cs?*?
5、?cOOO2/30.5?1/6?s0?對(duì)于產(chǎn)物R則有Ia?0.62nFDR??cR?cR1/3?D?其擴(kuò)散層與邊界層的關(guān)系??0.45???邊???蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義軸向坐標(biāo)上的濃度分布y?在極限條件下的??3B1/3?0????13cexp?3Byc??y?Ody濃度分布滿足O?1/30.8934??3B0?ru圖所示取自AJBard的書蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士電流-電位關(guān)系同時(shí)參考了周仲柏與Bard的結(jié)果，注意電極電位定義上美中的差別列維奇方程Le
6、vich?極限電流為2/30.5?1/60I?0.62nFD??c**d,cOO2/30.5?1/60I??0.62nFD??cd,aRRRT?Id,c?I?E?E?ln??可逆反應(yīng)波形與轉(zhuǎn)速無關(guān)1/2nF?I?I??d,a?提問：為什么這么說1：對(duì)于純擴(kuò)散步驟控制，滿足Nernst關(guān)系，根據(jù)上面的*與**公式，1/I或者c1/I與?-0.5的關(guān)系是一個(gè)通過原點(diǎn)的直線（根據(jù)斜率可以估算相應(yīng)的參數(shù)）d,cs2：當(dāng)出現(xiàn)混合控制時(shí)，測(cè)量的電流是IcIc?nFkcO設(shè)定此時(shí)無濃差極化時(shí)的電流是I0kI?nFkckO根據(jù)前邊的表面濃度與本體濃度的公式scIc?1?應(yīng)用
7、時(shí)注意此公式的適用條件0cId蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義續(xù)（周仲柏的書中公式有小的失誤）11111?0.5對(duì)于不可逆過程存在：?????2/3?1/60IIII0.62nFD?cckdk如果是部分可逆，需要考慮逆反應(yīng)：?00?I?nFkc?kckOORR?ss?I?nFkc?kccOORRkkOr?11???0.5OR???方程形式上一致00IInF??kc?kcckOORR2/3?1/6??0.62D?蘇州大學(xué)化學(xué)電源研究所徐艷輝博士蘇州大學(xué)物理學(xué)院（能源學(xué)院）2011級(jí)新能源材料與器件本科班《電
8、極過程動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》講義對(duì)于準(zhǔn)可逆反應(yīng)，Bard的方法
