電化學反應工程（electrochemical reaction engineering ）化學反應工程的一個分支，研究在電場作用下進的氧化還原反應過程的開發和電化學反應裝置的設計、 最佳化。電化學反應包括電解槽中輸入電能而引起的化反應以及電池中產生電能時的化學反應。電化學反應工程的特點是：電極電位決定電化學反應能否發生及其反應速率；氧化還原反應限於電子的傳遞，可直接依靠外電路中的電流流入電化學反應器來實現，許多反應因採用不同材料的電極而獲得不同的反應速率，這時電極起催化劑作用。
基本介紹
- 中文名：電化學反應工程
- 外文名：electrochemical reaction engineering
- 所屬： 電化學範疇
- 範圍：化學反應工程
- 類別：化學
概述,詳細介紹,過程特點,研究內容,發展,
概述
屬於電化學範疇的化學反應。
電化學是邊緣學科，是多領域的跨學科。對“電化學”，古老的定義認為它是“研究物質的化學性質或化學反應與電的關係的科學”。以後Bockris下了定義，認為是“研究帶電界面上所發生現象的科學”。當代電化學領域已經比Bockris定義的範圍又拓寬了許多。實際上還有學者認為電化學領域更寬。如日本的學者小澤昭彌則認為，電化學涵蓋了電子、離子和量子的流動現象的所有領域，它橫跨了理學和工學兩大方面，從而可將光化學、磁學、電子學等收入版圖之中。若從巨觀和微觀兩個角度來理解的話，可以認為,巨觀電化學是研究電子、離子和量子的流動現象的科學。微觀電化學還可以有廣義的和狹義之分，廣義的微觀電化學是“研究物質的帶電界面上所發生現象的科學”，而狹義的微觀電化學則是“研究物質的化學性質或化學反應與電的關係的科學”。
詳細介紹
電化學反應工化學反應工程的一個分支，研究在電場作用下進行的氧化還原反應過程的開發和電化學反應裝置的設計、最佳化。電化學反應包括電解槽中輸入電能而引起的化學反應以及電池中產生電能時的化學反應。
過程特點
除遵循化學反應的一般規律外，電化學反應工程的特點是：
①電極電位決定電化學反應能否發生及其反應速率。可藉助電極電位調整以實現選擇性的氧化還原反應，或控制電化學反應速率。
②氧化還原反應限於電子的傳遞，這類反應可直接依靠外電路中的電流通入電化學反應器來實現，不需要引進其他化學物質作氧化劑或還原劑，有利於反應物系的純淨。
③許多反應可因採用不同材料的電極而獲得不同的反應速率，這時電極起催化劑的作用。
由於引進了電場，也帶來了以下困難：
①電化學反應只限於在二維界面上，即電子導體與離子導體相接觸的界面上進行，限制了反應的空間速度；
②電解需消耗電能，耗電量可觀。
研究內容
①電化學熱力學，研究電化學反應的自發性和電化學裝置的開路電壓;
②電極過程動力學,研究電化學反應過程中各類阻力及其對反應速率的影響；
③電化學裝置中的離子傳遞過程；
④電流分布和電位分布；
⑤過程最佳化；
⑥電化學裝置的設計和放大。
