零电荷电位英文解释翻译、零电荷电位的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 zero charge potential
分词翻译:
零的英语翻译:
zero; nought; fractional; nil; nothing; wither and fall
【计】 Z; zero
【医】 zero
电荷的英语翻译:
charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge
电位的英语翻译:
【医】 potential
专业解析
零电荷电位(Potential of Zero Charge, PZC) 是电化学中的重要概念,指电极表面净电荷为零时的电极电位。此时电极/溶液界面的离子双电层结构中不存在由电极表面剩余电荷引起的电势差,界面张力达到最大值。该参数对理解电极界面结构、吸附行为及反应动力学具有关键意义。
核心特性与物理意义
- 表面电荷中性
当电极电位等于PZC时,电极表面不存在净剩余电荷(如金属电极的电子过剩或缺失),界面仅存在溶剂分子或特性吸附离子的定向排列。
- 双电层结构转变点
电位高于PZC时电极表面带正电荷,吸引阴离子形成双电层;低于PZC时表面带负电荷,吸引阳离子。PZC是双电层从阳离子主导转向阴离子主导的分界点。
- 界面张力极值
根据电毛细曲线(Electrocapillary Curve),PZC对应电极/溶液界面张力的最高点,此时电荷对张力的贡献为零。
电极材料依赖性
- 金属电极:PZC与金属的电子功函数相关。例如汞电极的PZC约为-0.19 V(vs. SHE),金电极则因晶面取向不同在0.1~0.3 V范围内变化。
- 氧化物/半导体电极:PZC与材料表面羟基的解离平衡有关,常通过电位滴定法测定。如二氧化钛的PZC约在pH 5-6之间,受表面羟基化程度影响。
实验测定方法
- 电毛细曲线法
测量汞电极的界面张力-电位曲线,峰值电位即为PZC(适用于液态金属)。
- 微分电容最小值法
测定电极/溶液界面的微分电容,其最小值对应PZC(适用于固体电极)。
- 粉末悬浮电位法
通过悬浮液pH变化确定氧化物PZC,当溶液pH=PZC时颗粒表面电荷为零。
应用价值
- 腐蚀科学:PZC附近金属腐蚀速率常出现极值,因双电层结构影响离子传输。
- 电催化:表面电荷状态影响反应物吸附能垒,PZC是设计高效催化剂的重要参考。
- 纳米材料合成:控制颗粒表面电荷可避免团聚,PZC指导溶液pH的优化选择。
参考文献
- 李荻主编. 《电化学原理》(第3版). 北京航空航天大学出版社, 2008: 第4章双电层理论.
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley, 2001: Section 12.4.
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). Online version:doi:10.1351/goldbook.P04795.
网络扩展解释
零电荷电位是电化学中的重要概念,其定义和特点可总结如下:
1.定义
零电荷电位(用符号$phi_0$表示)指电极表面剩余电荷密度为零时的电位值。此时电极与溶液界面处的界面张力达到最大值,是研究双电层结构和表面吸附现象的关键参数。
2.核心特点
- 表面电荷状态:当电极处于零电荷电位时,其表面剩余电荷密度为零,即正负电荷达到平衡。
- 与界面张力的关系:零电荷电位对应电极/溶液界面张力的最大值,常用于实验测定。
- 受电极状态影响:不同电极材料或表面状态(如粗糙度、吸附物质)会导致零电荷电位值的变化。
3.影响因素
- 电极材料:不同金属或半导体材料的零电荷电位差异显著。
- 离子特性:溶液中离子的特性吸附(如阴离子因短程作用产生的物理/化学吸附)会改变零电荷电位。
- 溶液组成:水化程度、离子浓度等也会间接影响测定结果。
4.与其他概念的区别
- 零电位:通常指人为选择的电势参考点(如大地或无穷远处),而零电荷电位是电极表面的实际电荷状态。
- 绝对电极电位:零电荷电位与绝对电位的零点有相似性,但两者属于不同体系的定义。
5.应用与意义
零电荷电位是研究电极界面双电层结构、电化学反应机理(如腐蚀、电催化)的基础参数,尤其在分析离子吸附行为时具有重要参考价值。
如需进一步了解实验测定方法或具体案例,可参考电化学专业文献或教材。
分类
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
阿-库二氏试验瘢痕收缩北京不准通行柴尔德定律重映出面枞油ㄅ待审电子轰击离子源浮游髌格子结晶供役地股息通知书后效概率缓冲电池组花青颜料接断电接精神适应脊髓瘫痪均方根电压可连续重用例行程序拉制管沥青乳胶体明矾页岩氢氧化重氮去睾四碘合汞酸银松果体激素筒形轴联结器