分析化学硕士生入学考试复习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:潘祖亭

出品人:

页数:466

译者:

出版时间:2005-9

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030157386

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现代电化学导论：从基础理论到前沿应用 图书简介 本书旨在为具有化学、材料科学或相关工程背景的读者提供一个全面而深入的现代电化学领域概述。它不仅涵盖了电化学的基本原理和经典理论，更着重介绍了近年来取得的突破性进展以及在能源、环境和生物医学等关键领域的应用。本书结构严谨，逻辑清晰，理论阐述深入浅出，力求在理论深度与工程实践之间取得完美的平衡。 第一部分：电化学基础理论的夯实 第一章：电化学的本质与基础概念 本章首先界定了电化学的范畴，阐述了电化学反应的本质——电子在相界面上的转移及其驱动力。详细介绍了热力学基础，包括能斯特方程（Nernst Equation）的推导及其在确定平衡电位中的关键作用。我们深入探讨了电化学电池的构成，区分了原电池（Galvanic Cells）和电解电池（Electrolytic Cells），并引入了电化学势的概念，将其与化学势联系起来，为后续的动力学分析奠定坚实的理论基础。 第二章：电化学动力学：界面反应速率 电化学反应的速度远比简单的化学反应复杂，因为它涉及电荷转移的活化能垒。本章集中阐述了电化学动力学。核心内容包括对有理荷转移（Rational Transfer）过程的深入分析，重点讲解了巴特勒-沃尔默方程（Butler-Volmer Equation），并解释了在不同过电位条件下（如高过电位时的Tafel区）的简化形式及其物理意义。此外，还详细讨论了电荷转移系数（Transfer Coefficient）的实验测定方法及其对反应机理的指示作用。 第三章：电化学的输运现象 电流的产生与维持依赖于离子和电子在电解质溶液中的有效传输。本章详细剖析了电化学系统中的三大输运过程：迁移（Migration）、扩散（Diffusion）和对流（Convection）。针对扩散控制的反应，引入了菲克定律（Fick's Laws），并讨论了极限扩散电流密度的计算，特别是对于平面电极和球形电极的几何效应。我们还介绍了瞬态电化学技术（如方波脉冲伏安法）如何利用扩散层的动态变化来分离和解析反应步骤。 第四章：电极-溶液界面结构 界面结构是理解电荷转移过程的关键所在。本章深入探讨了电双层（Electrical Double Layer, EDL）的模型，从最初的亥姆霍兹模型（Helmholtz Model）到更精细的Gouy-Chapman-Stern模型。详细分析了零电荷点（Potential of Zero Charge, PZC）的概念及其对电极表面吸附行为的影响。此外，章节还介绍了现代电子光谱学和散射技术在解析界面结构方面的应用，如表面等离子体共振（SPR）和拉曼散射。 第二部分：电化学测量技术与方法 第五章：经典电化学测量技术 本部分是连接理论与实验的桥梁。首先详细介绍了电化学工作站（Potentiostat/Galvanostat）的基本原理和操作规范。重点讲解了三种最核心的稳态技术： 1. 浸渍/开路电位测量（OCP）： 用于评估体系的热力学稳定性。 2. 线性扫描伏安法（LSV）与循环伏安法（CV）： 循环伏安法作为研究反应动力学、氧化还原可逆性和吸附过程的“瑞士军刀”，其曲线的形状分析（峰高、峰电位差、扫描速率依赖性）被详尽拆解。 3. 恒电位/恒电流暂态技术： 侧重于朗穆尔方程（Randles-Sevcik Equation）的应用，用于确定扩散系数和反应的电化学面积。 第六章：先进瞬态与谱学技术 为了探究快速或复杂的电化学过程，需要借助更灵敏的瞬态技术。本章详细介绍了： 1. 方波/差分脉冲伏安法（SWV/DPV）： 极大地提高了检测灵敏度，降低了背景电流的干扰。 2. 电化学阻抗谱（EIS）： 这是理解电极过程阻抗特性和界面电阻的强大工具。我们详细解释了阻抗谱的布德图和奈奎斯特图的判读，并介绍了常用的等效电路模型（如Randles电路）来拟合实验数据，分离欧姆电阻、双层电容和反应动力学。 3. 电化学声波技术（ECAS）： 讨论了如何利用声波信号的变化来监测界面质量和溶液粘度变化。 第三部分：电化学的前沿应用 第七章：现代储能系统中的电化学 本章将理论应用于当前最热门的能源存储领域。 1. 锂离子电池（LIBs）： 深入分析了正极材料（如层状氧化物、聚阴离子型）和负极材料（石墨、硅基材料）在充放电循环中的界面副反应、固体电解质界面（SEI）的形成机理及其对电池寿命和安全性的影响。 2. 下一代电池技术： 讨论了锂硫电池、固态电池（特别是固态电解质的离子电导率及其与电极的接触问题）和液流电池的电化学挑战与机遇。 第八章：电催化与能源转换 电催化是实现可持续能源转化的核心技术。本章专注于催化剂的理性设计和电化学表征： 1. 析氢反应（HER）与析氧反应（OER）： 详细分析了贵金属（Pt族）和非贵金属（过渡金属硫化物、磷化物）在酸性、中性和碱性介质中的催化机制，特别强调了活性位点识别和电化学稳定性测试。 2. 二氧化碳还原反应（CO2RR）： 探讨了如何通过调控电极材料（如Cu基、Ag基）的选择性来控制产物（CO, 甲酸, 乙醇）的分布，并从动力学角度解析了多电子转移反应的瓶颈。 第九章：传感器、生物电化学与腐蚀 本章拓宽了电化学技术的应用边界： 1. 电化学传感器： 重点介绍了基于修饰电极的生物分子（如葡萄糖、DNA）检测技术，阐述了酶促反应耦合和纳米材料（如石墨烯、碳纳米管）在提高灵敏度和选择性方面的优势。 2. 生物电化学： 讨论了细胞膜电位测量、神经电信号的电化学记录原理，以及电化学方法在药物递送和电化学治疗中的作用。 3. 电化学腐蚀与防护： 从电化学热力学和动力学角度解释了金属的腐蚀机理，并详细介绍了缓蚀剂的吸附机理和阴极保护、阳极保护等防腐技术。 本书内容丰富、案例详实，不仅是科研人员和工程师的案头参考书，也为高等院校电化学及相关专业的研究生和高年级本科生提供了深入学习和科研训练的权威指导。

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这本书在后续的维护和补充方面，也体现了出版方的远见。鉴于分析化学作为一门应用科学，其技术和规范总是在不断更新迭代。我期望看到，这本指导书不仅仅是一次性的快餐产品，而是能提供一个长期的支持系统。例如，如果能随书附带一个在线资源的访问码，允许读者在后续年份获取最新的考试大纲变化、新增的重要实验方法介绍，或者针对当年新出现的学术热点所编制的补充习题，那无疑会使这本书的生命周期大大延长。这种“一次购买，持续受益”的服务理念，对于备考者而言，是极大的吸引力。毕竟，入学考试的竞争是动态的，能够紧跟时代步伐的复习材料，才能真正称得上是“指导”。我期待看到出版商能在这些增值服务上投入更多精力，让这本手册成为一个活的、不断进化的学习工具。

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从整体的阅读体验来看，这本书的“引导性”似乎是其核心卖点。好的复习材料不应该只是知识的堆砌，而应该像一位耐心的教练，知道何时该加码，何时该放缓节奏。我关注的是，它是否能有效地帮助读者构建起一个清晰的知识树，而不是让他们迷失在细节的海洋里。比如，在处理那些繁杂的仪器分析部分时，它是否提供了一种结构化的记忆方法，比如用流程图或对比表格来区分不同分析方法的优缺点和适用范围。如果它能巧妙地设计一些“联想记忆点”，将看似孤立的知识点串联起来，比如将电化学分析和光谱分析中共同涉及的能级跃迁原理放在一起回顾，那将极大地提升学习效率。这种“化繁为简，以简驭繁”的能力，才是区分一本优秀指导书和普通教材的关键所在。

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作为一名习惯于通过大量习题检验学习效果的学习者，我对任何复习资料的题型覆盖面和难度梯度设计都非常在意。这本书的后记或前言中，如果能对试题的选材原则有所阐述，那无疑会增加其指导价值。我个人倾向于那种能够体现出不同高校出题风格差异的综合性习题集，而不是千篇一律的套路题。如果这本书能够做到这一点，比如在某些章节后附带“A校历年考点归纳”或“B校高难度解析”，那其作为“入学考试复习指导”的实用价值将呈几何级数增长。此外，对于那些需要计算或涉及数据处理的习题，解析过程的详尽程度至关重要。我希望看到的不仅仅是最终答案，而是完整的解题思路链条，包括对可能存在的误差来源的讨论，以及如何避免常见计算陷阱的提示。毕竟，考试不仅是知识的较量，更是思维逻辑和应试技巧的比拼。

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这本书在内容构建上，展现出一种罕见的宏观视野与微观操作的完美结合。它似乎并没有止步于罗列公式和标准流程，而是深入探讨了每项分析技术背后的理论基础和历史发展脉络。例如，在讨论色谱分离机制时，它没有简单地给出保持力公式，而是详细解析了不同流动相和固定相相互作用力的动态平衡，甚至穿插了相关的热力学和动力学解释，这对于希望打下坚实理论基础的学生来说，是极其宝贵的财富。我观察到，它对于一些容易混淆的关键概念，比如“选择性”与“灵敏度”的区别，处理得极为到位，通过对比分析和实际案例，避免了初学者常犯的思维误区。更让我惊喜的是，书中似乎还隐约透露出一些前沿研究的方向，虽然没有深入展开，但这种前瞻性的暗示，无疑能引导读者跳出题库的限制，去思考分析化学在未来科学探索中的潜力。这种既“扎根基础”又“仰望星空”的编撰手法，着实令人印象深刻。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上烫金的标题字体，透着一股沉稳和专业感。初次翻开，页面的排版布局也显得极为考究，字体大小适中，行距安排得当，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。我尤其欣赏它在章节划分上的逻辑性，从基础概念的梳理到复杂实验原理的剖析，过渡得非常自然流畅，仿佛有一位经验丰富的导师在身边循循善诱。而且，印刷质量上乘，纸张的触感也十分细腻，这对于需要反复翻阅和做笔记的参考书来说，无疑是一个巨大的加分项。尽管我目前主要精力放在其他专业领域，但光是这份用心打造的物理形态，就已经让我对它内含的知识体系充满了期待，感觉这不是一本匆忙赶工的应试材料，而是一份精心烹制、值得收藏的学术伙伴。书中的一些插图和图表，虽然只是辅助性的元素，但其清晰度和准确性，也体现了编辑团队对细节的极致追求。这种对细节的关注，往往预示着内容本身的严谨程度。

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