Galvani解剖蛙腿、Volta製作電池、Faraday提出電解定律、Nernst發現電位 電化學估算法、Butler整合出電流方程式、Marcus建立電子轉移模型,再加上眾人合力奠定了各種層面的學理基礎,終使電化學成為應用科學中的重要技術。尤其進入21世紀後,人類面臨了更嚴峻的能源、資源、汙染、氣候與疾病挑戰,電化學技術恰能在這些領域中發揮特長,因而產生了能源轉換與儲存、資源再利用、金屬防蝕、環境保護、生醫感測等應用,再加上發展已久的金屬冶煉、化學品製造和物件表面加工,使電化學原理深入化工、材料、環工、機械、電子、生醫等工程。然而,創新的應用皆須立足於電化學的基礎原理,以及電化學的分析方法。因此,本書逐步說明了電化學原理、電化學分析和電化學應用,期許讀者能有所收穫,進一步投入電化學的研究,成為具有延伸專長能力的T型人才,或熟稔雙重專長的π型人才。
第一章 緒論
1-1 近代物理化學史
1-2 電化學之起源
1-3 電化學理論之發展
1-4 電化學之後續進展
1-5 電化學之術語
1-6 氧化與還原
1-7 電化學池
1-8 微電池
1-9 電子導體(I)
1-10 電子導體(II)
1-11 離子導體(I)
1-12 離子導體(II)
1-13 離子導體(III)
1-14 電化學程序
1-15 電化學應用
1-16 電化學研究
第二章 電化學原理
2-1 電雙層
2-2 電化學位能
2-3 金屬與電解液界面
2-4 半導體與電解液界面
2-5 電極電位
2-6 槽電壓
2-7 Nernst 方程式
2-8 離子濃度與電位
2-9 液體接面電壓
2-10 電極程序
2-11 電流與反應
2-12 反應速率
2-13 Butler-Volmer 動力學
2-14 極化
2-15 Tafel 動力學
2-16 多步驟反應動力學
2-17 平行反應動力學
2-18 金屬溶解或腐蝕
2-19 Evans 圖
2-20 濃度極化動力學
2-21 電結晶
2-22 表面鈍化
2-23 產氣反應
2-24 電催化
2-25 Marcus 動力學
2-26 溶液成分的電子能階
2-27 金屬電極的電子能階
2-28 半導體電極界面
2-29 半導體電極之電子轉移
2-30 半導體照光
2-31 光電化學反應
2-32 光電化學池
2-33 輸送現象
2-34 動量輸送
2-35 熱量輸送
2-36 質量輸送
2-37 電荷輸送
2-38 擴散控制系統
2-39 非穩態擴散
2-40 電化學可逆
2-41 對流控制系統
2-42 多孔電極系統
2-43 電流分布
2-44 反應器設計
2-45 批次操作
2-46 連續操作
第三章 電化學分析
3-1 電化學分析原理
3-2 電化學分析方法
3-3 電化學分析系統
3-4 工作電極
3-5 旋轉盤電極
3-6 旋轉盤環電極
3-7 參考電極
3-8 電化學工作站
3-9 電位與電流測量
3-10 穩態極化曲線測量
3-11 腐蝕電位與腐蝕電流測量
3-12 暫態極化曲線測量
3-13 階梯電流分析-(I)反應控制
3-14 階梯電流分析-(II)質傳控制
3-15 控制電量分析
3-16 階梯電位分析—(I)反應控制
3-17 階梯電位分析—(II)質傳控制
3-18 線性掃描伏安法
3-19 循環伏安法—(I)反應控制
3-20 循環伏安法—(II)質傳控制
3-21 溶出伏安法
3-22 脈衝伏安法
3-23 等效電路
3-24 電化學阻抗譜—(I)電荷轉移
3-25 電化學阻抗譜—(II)質量傳送
3-26 電化學阻抗譜—(III)時間常數
3-27 電化學阻抗譜—(IV)數據解析
3-28 電化學雜訊法
3-29 電化學活性面積測量
3-30 電化學電容測量
3-31 擴散係數測量
3-32 電化學原位測量
3-33 電化學原位紅外線光譜分析
3-34 電化學原位拉曼光譜分析
3-35 電化學原位質量分析
3-36 電化學原位掃描探針分析
3-37 掃描電化學顯微鏡
第四章 電化學應用
4-1 電化學冶金
4-2 電解提煉鋁
4-3 電解提煉鋅
4-4 鹼氯工業
4-5 電解水產氫
4-6 光電化學產氫
4-7 電鍍銅
4-8 電鑄
4-9 化學鍍鎳
4-10 陽極氧化鋁
4-11 電泳沉積
4-12 電解拋光
4-13 電化學加工
4-14 腐蝕防制
4-15 陽極保護法
4-16 陰極保護法
4-17 鋅錳電池
4-18 鉛酸電池
4-19 鋰離子電池
4-20 氫燃料電池
4-21 甲醇燃料電池
4-22 金屬空氣電池
4-23 液流電池
4-24 染料敏化太陽電池
4-25 電化學電容
4-26 薄膜蝕刻
4-27 銅製程
4-28 化學機械研磨
4-29 電路板通孔電鍍
4-30 電解回收
4-31 電浮除與電混凝
4-32 電化學降解
4-33 電化學整治土壤
4-34 電透析
4-35 離子選擇電極
4-36 氣體感測器
4-37 離子感測場效電晶體
第五章 總結
5-1 電化學反應器設計
5-2 電化學程序設計
5-3 電化學發展趨勢
附錄
參考資料