纳米电化学界面理论与实验研究

项目名称： 纳米电化学界面理论与实验研究

项目编号： No.21173162

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘欲文

作者单位： 武汉大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 纳米尺度电化学界面理论模型是将纳米电极应用于电分析化学（快速电子转移反应动力学、单分子检测）的基石。不仅如此，模型的建立在纳米电化学领域甚至对电化学学科的发展均具有重要意义。本项目在考虑纳米电极较常规/微电极传质特殊性（超快物质传输速率）引起的纳米界面结构尺寸效应的基础上，拟对纳米电极电子转移过程的尺寸效应进行详细的研究。具体内容包括基于长程电子转移给出电子转移速率常数的尺寸与构型效应；基于Poisson、Nernst-Planck等方程，利用有限元方法对纳米尺度电化学界面进行理论模拟，考察不同的电子转移理论如Butler-Volmer方程，Marcus理论和Marcus-Hush理论等在纳米电极上的适用性，并结合纳米电极技术的实验结果，对传统电化学理论在纳米界面上的适应性进行较为系统深入的分析，发展非费米分布电极材料的Marcus-Hush理论描述，通过电化学测量研究材料的电子结构特征。

中文关键词： 纳米电化学；纳米电极；电子传输理论；电子结构；电化学界面模拟

英文摘要：

英文关键词： Nanoelectrochemistry；Nanoelectrode；Electron Transfer Theory；Electronic Structure；Electrochemical Interface Simulation