緊密雙電層英文解釋翻譯、緊密雙電層的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 compact double layer

分詞翻譯：

緊密的英語翻譯：

【建】 closeness

雙電層的英語翻譯：

【化】 electric double layer

專業解析

在電化學和膠體化學領域，緊密雙電層（英文：Compact Double Layer 或Stern Layer）是指帶電表面（如電極或膠體粒子）附近離子吸附層形成的特定結構區域。其核心特征在于離子（反離子）通過靜電作用或化學作用緊密吸附在帶電表面上，形成一層幾乎不可移動的離子層。以下是詳細解釋：

1. 基本概念與結構

當固體表面（如金屬電極或膠體顆粒）帶有電荷時，它會吸引溶液中帶相反電荷的離子（反離子）。這些反離子并非均勻分布，而是分為兩部分：

緊密層（Stern Layer）：緊貼帶電表面的第一層離子。這些離子通過強烈的靜電引力或特異性化學吸附（如共價鍵、氫鍵）固定，幾乎失去流動性，形成剛性結構。
擴散層（Diffuse Layer）：位于緊密層外側，離子分布受靜電引力和熱運動擴散平衡影響，濃度隨距離表面增加而逐漸降低，呈擴散分布狀态。

“緊密雙電層”特指緊密層（Stern Layer）這一部分，強調其離子排列緊密、固定不動的特性。

2. 電勢分布特征

在緊密雙電層模型中，電勢從帶電表面（表面電勢 ψ₀）到緊密層外邊界（Stern面電勢 ψ_d）呈線性或近似線性下降。這一陡峭的電勢降反映了離子在該區域的緊密排列和強靜電作用。電勢在擴散層則呈指數衰減。

3. 重要性

緊密雙電層的性質直接影響：

電極反應動力學：緊密層結構影響離子接近電極表面的難易程度和活化能。
膠體穩定性：緊密層厚度和電勢影響膠體粒子間的靜電排斥力。
電容特性：緊密層類似于一個分子級厚度的平闆電容器，是界面電容的重要組成部分。

4. 相關公式（雙電層模型）

描述雙電層電勢衰減的常用公式（Gouy-Chapman理論，針對擴散層）為： $$ Delta psi = psi_d e^{-kappa x} $$ 其中：

Δψ 是距離 Stern 面 x 處的電勢，
ψ_d 是 Stern 面電勢，
κ 是德拜長度倒數（與離子強度相關）。

參考來源

Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. (2001). Chapter 13 - 詳細讨論雙電層結構與模型（包括緊密層概念）。Wiley Online Library
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - "Stern layer". (2019). 提供權威定義。IUPAC Gold Book
Hunter, R. J. Foundations of Colloid Science (2nd ed.). Oxford University Press. (2001). Chapter 3 - 闡述膠體粒子雙電層理論，包括緊密層。Oxford Academic
Wikipedia contributors. "Double layer (interfacial)." Wikipedia, The Free Encyclopedia. (持續更新). 概述雙電層基本概念與模型。Wikipedia: Double layer (請注意：維基百科内容需謹慎引用，建議優先參考學術文獻和标準)。
Oxford Reference - "Stern layer". (來自Oxford Dictionary of Chemistry等). 提供簡明詞典式定義。Oxford Reference (需訂閱訪問完整内容)。

網絡擴展解釋

緊密雙電層是電極或膠體顆粒表面電荷分布的重要組成部分，其定義和特性可綜合以下要點解釋：

1.基本定義

緊密雙電層是雙電層結構中與表面直接接觸的電荷層，由反號離子緊密吸附形成。例如，在電極與電解質界面，緊密層由溶液中與電極電荷相反的離子構成，距離表面極近（通常小于0.5納米），結構相對固定。

2.結構特點

電荷分布：緊密層中的反離子通過靜電作用緊密排列在表面，形成類似平闆電容器的結構。
與擴散層的關系：它與外部的擴散層（離子分布較松散）共同構成完整的雙電層，兩者分界處稱為“剪力平面”或“緊密面”。

3.功能與意義

電化學作用：電極反應的核心步驟（如電荷遷移）發生在緊密層内，直接影響反應速率。
電容效應：在雙電層電容器中，緊密層的高電荷密度和微小間距使其具有超大電容量。
膠體穩定性：對于膠體體系，緊密層電位（即Stern電位）是決定膠體顆粒間排斥力的關鍵因素。

4.模型發展

早期模型（如Helmholtz平闆模型）将緊密層視為剛性排列的離子層，而現代理論（如Stern模型）則結合了離子吸附的緊密性和擴散性，更貼近實際界面特性。

緊密雙電層是界面電荷分布的核心區域，其特性對電化學、膠體化學及儲能器件設計至關重要。若需進一步了解雙電層電容的具體應用，可參考中的技術原理。