2021-04-09庄林 电化学界面-从传统到现代

电化学界面：双电层、紧密层、分场层……。电化学界面虽然基础，但是贯穿所有百分百的电化学研究。那么它到底是如何影响电化学反应的过程呢？

分享个人的理解：我对基础概念及逻辑关系，及如何对实际电化学反应影响。虽然传统，但有现代的味道

GCS模型是大家都认为正确的。控制好条件，让负电荷和正离子不会中和掉，否则还原了。

IHP：最贴近电极表面的溶剂分子（与电极金属原子之间有几个唉的真空层）到其外缘；离子到溶剂分子之间的距离是OHP。

有一类阴离子可以靠近催化剂；像配体，可以吸附在。化学吸附。

有紧密层、有分散层：双电层结构的一部分。扩散时是扩散层厚度，是离子的扩散。

很多反应进入不了IHP，电场难以影响；

浓溶液，紧密层占主导；稀溶液，分散层占主导。

如果电极表面电荷过多，会震荡。

激光→武器，可以检测分子的振动；

计算机→武器，

功函：电子的势能、

绝对零电荷电势：电势相对于真空而不是标准氢电极。

电极内部电子的能级是低于水的电子；所以接触水，表面就会有电势

MSC：亲水

电荷越负：水中氢原子朝下

0.7A变成1A,拿掉一个电子，弹簧压缩状态

外球反应：水化层的结构也会发生变化

重组能，远大于活化能

之前是水，后来CN；电势越正，还原容易，越负，氧化容易。这是热力学，但是动力学CN快，比上面快得多，为什么热力学上难以发生的反应，动力学上更快？CN的重组能更小。CN带负电，电荷减少了，被屏蔽了，导致配体间距几乎不变。

overpotential超电势，过电位的说法就很少，新的教科书叫超电势

极化的大小：超电势

半反应是不能谈△G的，此时电子的化学势不知道；但我们认为电子的势是知道的；把SHE看做零，若把电子看出反应物，其化学势相对于真空（物理），

一个1/4，一个是1/2，前面是平均值，表示的是移动这么大幅度，传递系数多大。

当A和金属作用增强时，能级分裂，

把电子看成反应物

内球反应与催化剂有关，不仅与推动力有关

反应电流--反应速度

极化，就是方向，电压

纵坐标是电流密度对数的负数，就是反应速度。这种理论参考，理论是人造出来的，不是客观真理。横坐标与电化学完全无关

铁离子吸收一个电子变成亚铁离子，不吸附，是外球反应；但是H会变成*H吸附，内球反应

一种新看法：析氢反应分两步进行，要么是第一步放热第二部吸热；要么第一步吸热第二步放热。那么这两者有没有区别呢？从吸附的角度讲，他们的过电位一样，但是第一步放出的热量可以用于第二步加速反应。

两个负电的氢，会排斥。极化条件下，HER和HOR反应机制不同。正电势下，电极也会氧化。

Pt吸附提升0.2eV，数量级提升30个；Pt收缩

掺杂、异质结。

计算最困难的是电子的能量很难算准、质子的能量也算的很难。文献中把质子和电子合起来看成氢分子一半

1.23V的时候，始态和末态化学势相等。

内球反应涉及到反应的中间态，而中间态涉及到整个反应。

只有在金属表面位置接近的时候才可以；但是不同近乎是是不可以的。

原子距离一般是原子核之间的距离