双层电位英文解释翻译、双层电位的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 double layer potential
分词翻译:
双层的英语翻译:
double deck
电位的英语翻译:
【医】 potential
专业解析
双层电位(Double Layer Potential)是电化学中的核心概念,指电极/电解质界面处因电荷分离形成的电势差。其英文术语由“double layer”(描述界面两侧的正负电荷层)和“potential”(电势)构成,强调电荷分布产生的静电势能。
一、物理机制
当电极浸入电解质溶液时,电极表面电荷吸引溶液中的反离子,形成紧密层(Helmholtz层,厚度约0.1-1 nm)和扩散层(Gouy-Chapman层)。两层结构共同构成电化学双电层,其电势差即双层电位,遵循公式:
$$
psi(x) = psi_0 cdot e^{-kappa x}
$$
其中$psi_0$为表面电势,$kappa$为德拜长度倒数,$x$为距电极距离。
二、关键特性
- 电容行为:双电层表现为电容器,电容值$C$与电势$psi$相关:
$$
C = frac{epsilon_r epsilon_0}{d}
$$
$epsilon_r$为介电常数,$d$为双电层厚度。
- 动态响应:高频下仅紧密层响应,低频时扩散层参与电荷存储,影响超级电容器性能。
三、应用领域
- 储能器件:超级电容器利用双电层存储电荷,功率密度达$10$ W/kg。
- 电化学传感:界面电位变化可检测生物分子吸附(如DNA杂交)。
- 腐蚀防护:通过调控金属/溶液界面的双电层抑制腐蚀电流。
参考文献
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (Wiley, 2001), p. 12. DOI:10.1002/0471741999
- Parsons, R. Handbook of Electrochemical Constants (Butterworths, 1959), pp. 71–72.
- Chmiola, J. et al. Science313, 1760 (2006). DOI:10.1126/science.1132195
- Conway, B. E. Electrochemical Supercapacitors (Springer, 1999), Ch. 3.
- Drummond, T. G. et al. Nature Biotechnology21, 1192 (2003). DOI:10.1038/nbt873
- Marcus, P. Corrosion Mechanisms in Theory and Practice (CRC Press, 2011), p. 205.
网络扩展解释
双层电位(也称为电双层电位)是电化学中的一个重要概念,指两相界面(如电极与电解质溶液接触面)存在电双层时,由电荷分布差异产生的电位差。以下是详细解释:
1.基本定义
双层电位是两相界面的电双层结构所导致的电位现象。电双层由界面两侧的正负电荷聚集形成,例如金属电极浸入电解质溶液时,电极表面电荷吸引溶液中的反离子,形成类似“电容器”的双层结构,从而产生电位差。
2.形成机制
- 电荷分离:当两相接触(如金属与溶液),电子或离子会在界面迁移,导致一侧带正电、另一侧带负电。
- 双电层结构:包括紧密层(斯特恩层)和扩散层,电位随距离呈梯度变化,最终达到动态平衡。
3.应用领域
- 电化学分析:用于研究电极反应动力学、腐蚀防护等。
- 工业标准:涉及分离机械、传感器、表面活性剂等领域。
- 生物电化学:细胞膜电位、神经信号传导等也与电双层现象相关。
4.相关概念区分
- 双电位:指实验中电极电位阶跃变化的操作(如从E1→E2→E3),属于电位阶跃法,与双层电位不同。
提示
如需更专业的定义或公式推导,建议查阅权威电化学教材(如《电化学原理》),或参考国际标准文件(如IEC相关术语标准)。
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