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主题：【讨论】电化学学科发展趋势

浏览0 回复27 电梯直达

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石长老

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2006/12/31 13:30:00 11楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

（四）能源、材料等领域的电化学基础研究
电化学既是基础学科，又是应用学科。正在积极开展以下工业电化学和电化学技术中的基础研究。
1.电池和燃料电池
多孔电极是电池和燃料电池中最主要的电极结构，也是电化学反应器中重要的电极结构型式。因此研究多孔电极传输过程的理论模型及多孔电极结构的稳定性，有重大意义。目前比较流行的模型是以各传输过程的有效参数代表其实际参数，从而把在多相中进行的各复杂传输过程视为准匀相介质中的传输过程。在此物理模型基础上已提出多种数学处理方法，例如我国提出的传输特征电流概念，可简化数学处理。其他涉及电化学基础与应用研究的项目有，金属、金属氧化物及其固态放电产物的结构、电子性质和电结晶过程机理及物理化学调控；储氢材料的结构、性质及制备；活性电极钝化的机理及抑制；各类锂电池中的电极反应
机理及锂电池放电性能的改进；分子氧还原和析出，碳氢化合物、再生气、甲醇和煤等氧化的电催化作用；电池和燃料电池运行过程中电极反应的原位研究技术。

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2006/12/31 13:31:00 12楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2.金属电沉积及材料的电化学表面处理
继续发展固—液界面电结晶理论及金属共沉积理论。分子水平上研究各类添加剂的吸附行为。研制耐蚀性镀层，装璜性镀层和表面处理，有特殊工艺用途的镀层，节省贵金属镀层，合金镀，功能性镀层，复合材料的共沉积层，陶瓷玻璃、导电聚合物和耐高温聚合物的电泳涂层，超薄镀层光诱导电沉积等。

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2006/12/31 13:31:00 13楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

3.腐蚀的电化学控制
金属的电化学腐蚀和腐蚀的电化学控制，目前基本上还建立在唯象的理论基础上，腐蚀理论和技术上的突破将主要依赖金属等材料界面电化学分子水平的研究。当前的研究主要包括：在复杂的宏观体系中基元腐蚀过程及其相互作用的理论模型；决定体系使用寿命的参数及寿命预测；对重要技术设备腐蚀实时监控的传感器技术；应用于腐蚀保护的新电极材料；耐蚀新材料的开发；金属钝化膜的成分、晶体结构及电子性质，钝化膜局部破坏和金属局部腐蚀的理论模型、统计处理及原位微区测试技术；金属表面耐蚀处理的技术和理论；缓蚀剂电化学行为的分子水平研究。

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2006/12/31 13:33:00 14楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

4.材料的电化学制备
电解工业存在的主要问题是耗能大，效率和时空产率比较低，可达到商品化的有机电合成产品品种少。需要开展下述研究：新型电极材料和电极表面修饰，电催化电极，新型溶剂和熔剂；阳极和阴极产品的同时合成；有潜在应用前景的电极反应的动力学，其中有机电合成方面应当着重开展医药、农药和香料等精细有机电合成，并且引进电催化机制；导电聚合物的电聚合机理，超导体、纳米级材料和多孔硅的电化学制备；电解工业中检测和监控用途的传感器和电分析方法。
我国电化学界为我国能源、材料等电化学工业的建立作出了卓有成效的贡献。我国的电化学工业基本上能够满足经济建设、国防事业和尖端科技的需要，并开辟了一定的国际市场，化学电源中的某些研究已达到国际先进水平。但是整个应用电化学研究的基础和力量不强，因此开发新产品能力较弱，产品的品种和质量竞争力也不够强。

SC-T 2004.2-2000 皱纹盘鲍增养殖技术规范苗种

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（五）电化学研究方法
1.传统电化学研究技术
电化学稳态和瞬态技术已经相当成熟，传统电化学研究技术将仍然为电极过程动力学研究、电分析化学、电化学传感器研制及其他电化学检测技术的建立提供方法。这一领域的研究正朝着更加定量、微区、快速响应、高信噪比及高灵敏度等方向发展。当前开展的研究主要有：电极边界层模型及传输理论；电化学中的计算机模拟技术和曲线拟合技术的通用软件包；微电极和超微电极技术及其理论；电化学噪音技术和电化学振荡技术及其理论；扫描电化学显微技术；电化学中微弱信号检测及处理技术。

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2.谱学电化学技术
主要是从70年代以来，逐步建立了以谱学为主的电化学原位和非原位分子水平信息检测技术。已建立的原位谱学电化学技术有激光拉曼散射光谱法［尤其是表面增强拉曼散射（SERS）和共振拉曼散射（RRS）技术］，红外光谱法［包括电化学调制红外光谱法（EMIRS），线性电位扫描红外光谱法（LPSIRS），差示归一化界面傅里叶变换红外光谱法（SNIFTIRS）和偏振调制红外光谱法（PMIRS）或傅里叶变换红外反射吸收光谱法（FT－IRRAS）］，紫外可见透射和反射光谱法，光电流谱法（包括激光点扫描微区光电流谱法），椭圆偏振光技术和椭圆偏振光谱法，顺磁共振波谱法，穆斯堡尔谱法，光声和光热谱法，外延X射线吸收精细结构技术等。发展趋势是进一步完善已建立的原位谱学电化学技术，发展适用于动态过程研究的谱学电化学技术，重视研究电化学体系与高真空表面分析技术联用中的转移技术，加强电化学界面光谱理论的研究。研究内容包括建立时间分辨电化学原位拉曼光谱、红外光谱、紫外可见光谱技术及瞬态顺磁共振波谱技术；建立微区谱学电化学技术；建立电化学原位扫描隧道显微技术；建立电化学X射线衍射原位质谱、核磁共振波谱、正电子湮没等技术；发展电化学微弱发光检测技术并应用于电极反应机理的研究；发展上述原位谱学电化学技术的联用技术；发展电化学体系与高真空表面分析技术间的转移技术；揭示在电化学界面强低频电场作用下的表面光谱规律，建立和发展电化学界面光谱理论。

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