| 基礎編 |
| 1章 電気化学概論 |
| 1.1 電気化学の歴史的展開 5 |
| 1.1.1 初期の電気化学 5 |
| 1.1.2 電気化学の基盤確立 6 |
| 1.1.3 電気化学の周辺領域への拡大 6 |
| 1.2 発展する電気化学の領域 7 |
| 1.2.1 電気化学が対象とする分野 7 |
| 1.2.2 電気化学会を舞台にして発展 8 |
| 1.2.3 広がる電気化学のフロンティア 9 |
| 1.2.4 電気化学の寄与のすばらしさ 9 |
| 1.2.5 応用分野の広がり 9 |
| 1.2.6 ＜環境＞と＜健康＞は21世紀のキーワード 10 |
| 1.2.7 炭酸ガスの還元が重要 11 |
| 1.2.8 光触媒で環境浄化 11 |
| 1.2.9 今後への期待 12 |
| 2章 単位・物性値 |
| 2.1 単位と基礎物性量 15 |
| 2.1.1 SI単位 15 |
| 2.1.2 非SI単位とSI単位との関係 17 |
| 2.1.3 物理化学量の表し方 17 |
| 2.1.4 基礎物理定数 20 |
| 2.2 原子・分子の基本的性質 22 |
| 2.2.1 周期表 22 |
| 2.2.2 イオン半径 23 |
| 2.2.3 イオン化ポテンシャルと電子親和力 24 |
| 2.2.4 双極子モーメント 26 |
| 2.3 主要物質の基本的性質 27 |
| 2.3.1 単体,無機化合物,有機化合物の熱力学的諸性質 27 |
| 2.3.2 単体,無機化合物,有機化合物の定圧モル熱容量 44 |
| 2.3.3 蒸気圧 59 |
| 2.3.4 水溶液の熱力学的性質 61 |
| 2.3.5 溶解度 64 |
| 2.4 化学平衡状態図 66 |
| 2.4.1 化学平衡と状態図 66 |
| 2.4.2 pH-電位図 69 |
| 2.4.3 高温状態図 80 |
| 2.5 熱力学データベース 87 |
| 3章 電気化学的物性値 |
| 3.1 電解質水溶液 91 |
| 3.1.1 界面電気化学平衡 91 |
| 3.1.2 活量・活量係数 98 |
| 3.1.3 水溶液中の平衡定数 101 |
| 3.1.4 電解質水溶液の密度 108 |
| 3.1.5 水溶液中の電解質およびイオンのモル伝導率とイオンの輸率 108 |
| 3.2 電解質非水溶液 113 |
| 3.2.1 種類と分類 113 |
| 3.2.2 電気化学平衡 113 |
| 3.3 溶融塩 124 |
| 3.3.1 主な溶融塩系電解質 124 |
| 3.3.2 標準電極電位 125 |
| 3.3.3 密度 127 |
| 3.3.4 導電率 128 |
| 3.3.5 主な混合物溶融塩の性質 129 |
| 3.4 固体電解質 129 |
| 3.4.1 種類と分類,基本的性質 129 |
| 3.4.2 電気化学平衡(標準電極電位,基準電極) 130 |
| 3.4.3 イオン導電率,輸率,温度係数 130 |
| 4章 電気化学理論 |
| 4.1 電気化学系 139 |
| 4.2 電解質溶液 141 |
| 4.2.1 化学熱力学 141 |
| 4.2.2 電解質の溶液物性 143 |
| 4.2.3 イオン間相互作用 146 |
| 4.2.4 電解質溶液の活量,活量係数 148 |
| 4.2.5 電解質溶液の導電率 148 |
| 4.3 電気化学平衡 151 |
| 4.3.1 電気化学ポテンシャル 151 |
| 4.3.2 ガルバニ電池の起電力 153 |
| 4.3.3 標準電極電位 155 |
| 4.3.4 液間電位・膜電位 156 |
| 4.4 電気二重層 158 |
| 4.4.1 電気化学界面の熱力学 158 |
| 4.4.2 拡散二重層の理論 161 |
| 4.4.3 電気二重層の構造 163 |
| 4.4.4 界面動電現象 164 |
| 4.5 電極反応の速度 165 |
| 4.5.1 電極反応 165 |
| 4.5.2 電荷移動過程 166 |
| 4.5.3 電極反応における物質移動過程 170 |
| 4.5.4 電極における電荷移動反応の理論 177 |
| 4.6 吸着 178 |
| 4.6.1 吸着等温式 178 |
| 4.6.2 分子集合体 179 |
| 5章 測定法 |
| 5.1 基本操作 189 |
| 5.1.1 電極 189 |
| 5.1.2 イオン伝導相 190 |
| 5.1.3 セル 191 |
| 5.2 セイクリックボルタンメトリー 192 |
| 5.2.1 可逆系 192 |
| 5.2.2 非可逆系 193 |
| 5.2.3 準可逆系 193 |
| 5.3 ポーラログラフィー 195 |
| 5.4 パルス法およびステップ法 198 |
| 5.4.1 ポテンシャルステップクロノアンペロメトリー(PSCA) 198 |
| 5.4.2 ポテンシャルステップクロノクーロメトリー(PSCC) 200 |
| 5.4.3 クロノポテンショメトリー(CP) 200 |
| 5.4.4 ノーマルパルスボルタンメトリー(NPV) 201 |
| 5.4.5 ディファレンシャルパルスボルタンメトリー(DPV) 202 |
| 5.5 対流ボルタンメトリー 202 |
| 5.5.1 概要 202 |
| 5.5.2 回転円盤(リング)電極 203 |
| 5.5.3 チャンネルフロー電極 203 |
| 5.6 交流インピーダンス法 204 |
| 5.6.1 基礎 204 |
| 5.6.2 交流応答の電位依存性 204 |
| 5.6.3 周波数応答と電気的等価回路 205 |
| 5.6.4 参考資料と応用例 206 |
| 5.7 分光法 207 |
| 5.7.1 紫外可視分光法 207 |
| 5.7.2 光音響分光法 208 |
| 5.7.3 赤外分光法 209 |
| 5.7.4 ラマン分光 212 |
| 5.7.5 シンクロトロン放射光の利用 213 |
| 5.7.6 磁気共鳴 218 |
| 5.8 水晶振動子測定法 220 |
| 5.8.1 水晶振動子 220 |
| 5.8.2 測定法 220 |
| 5.8.3 周波数とGmax値の変化 221 |
| 5.8.4 質量変化 221 |
| 5.8.5 その他諸性質の変化 221 |
| 5.9 エリプソメトリー法 222 |
| 5.10 走査型顕微鏡 224 |
| 5.10.1 STM 224 |
| 5.10.2 AFM 226 |
| 5.10.3 走査型電気化学顕微鏡(SECM) 229 |
| 5.11 微小電極法 230 |
| 5.11.1 微小電極法の特徴 230 |
| 5.11.2 微小電極の作製 231 |
| 5.11.3 必要な装置 231 |
| 5.11.4 データの取扱い 231 |
| 5.12 電気化学分析 232 |
| 5.13 最近の新しい測定法 235 |
| 5.13.1 ハイドロダイナミッククロノクーロメトリー 235 |
| 5.13.2 電極ストップトフロー分光法 236 |
| 5.13.3 光学干渉顕微鏡(PMIM) 238 |
| 5.13.4 強磁場下での測定法 240 |
| 5.13.5 電位変調反射分光法 242 |
| 6章 電気化学材料 |
| 6.1 電極材料 247 |
| 6.1.1 はじめに 247 |
| 6.1.2 各種電極材料 248 |
| 6.1.3 各種形態の電極 254 |
| 6.2 電解液 257 |
| 6.3 電解槽 257 |
| 6.3.1 はじめに 257 |
| 6.3.2 素材 258 |
| 6.3.3 形態 258 |
| 6.4 隔膜 262 |
| 6.5 膜 262 |
| 6.5.1 総論 262 |
| 6.5.2 膜素材と構造 262 |
| 6.5.3 膜透過理論 265 |
| 6.5.4 応用プロセス 270 |
| 7章 有機電気化学 |
| 7.1 総論 277 |
| 7.2 有機電極反応論 277 |
| 7.2.1 有機電極反応の反応型 277 |
| 7.2.2 有機電極反応の反応機構 278 |
| 7.2.3 各元素ごとの反応 280 |
| 7.3 有機電解法 281 |
| 7.3.1 はじめに 281 |
| 7.3.2 電解セル 281 |
| 7.3.3 電源 282 |
| 7.3.4 電極材料および参照電極 283 |
| 7.3.5 溶媒,支持電解質 283 |
| 7.3.6 定電流電解法と定電位電解法 284 |
| 7.4 新しい有機電解システム 285 |
| 7.4.1 メディエーター 285 |
| 7.4.2 電極発生酸塩基 287 |
| 7.4.3 反応性電極 288 |
| 7.4.4 SPE(固体高分子電解質)電解 289 |
| 7.4.5 修飾電極 290 |
| 7.4.6 ペアード・エレクトロシンセシス 292 |
| 7.4.7 外部エネルギー場電解 294 |
| 7.5 有機化合物の酸化還元電位 295 |
| 7.5.1 官能基と酸化還元電位 295 |
| 7.5.2 電位窓 302 |
| 7.5.3 データ集の検索 302 |
| 8章 光電気化学 |
| 8.1 光電気化学の歩み 305 |
| 8.2 半導体電極 306 |
| 8.2.1 半導体電極と溶液との平衡 306 |
| 8.2.2 半導体電極反応理論 307 |
| 8.2.3 半導体電極の測定 308 |
| 8.2.4 半導体電極の応用 309 |
| 8.3 半導体微粒子の電気化学 311 |
| 8.3.1 半導体粒子のエネルギー構造 311 |
| 8.3.2 半導体微粒子の特性 313 |
| 8.3.3 表面での電子移動 313 |
| 8.3.4 コロイド系の測定 314 |
| 8.3.5 半導体光触媒反応の応用 315 |
| 8.4 色素増感 317 |
| 8.4.1 色素増感の機構 317 |
| 8.4.2 色素増感の応用 318 |
| 8.5 電気化学発光 319 |
| 9章 生物電気化学 |
| 9.1 生体内の電気化学反応 323 |
| 9.1.1 はじめに 323 |
| 9.1.2 酸化還元電位の測定法 323 |
| 9.1.3 生体分子の直接電極反応 326 |
| 9.1.4 メディエーターを介した生体分子の電極反応 328 |
| 9.2 生体内の電子移動 330 |
| 9.2.1 生体反応と電子授受 330 |
| 9.2.2 電子授受中心 330 |
| 9.2.3 呼吸と電子移動 330 |
| 9.2.4 光合成と電子移動 331 |
| 9.3 生体膜の電気化学 332 |
| 9.3.1 細胞電位解析 332 |
| 9.3.2 膜電位理論 333 |
| 9.4 細胞の電極反応 335 |
| 9.4.1 細胞の直接電極反応 335 |
| 9.4.2 細胞の計数と識別 336 |
| 9.4.3 電極による生物制御 337 |
| 9.4.4 半導体による生物制御 338 |
| 9.5 細胞制御技術 338 |
| 9.5.1 細胞機能の電場制御 338 |
| 9.5.2 直流電場による細胞の形態および増殖速度の制御 338 |
| 9.5.3 交流電場による細胞内遣伝子発現系の制御 339 |
| 9.5.4 細胞インターフェイシング 340 |
| 9.5.5 結び 340 |
| 9.6 細胞の誘電的性質 340 |
| 9.6.1 エレクトロポレーションと電気的細胞融合 340 |
| 9.6.2 局所電場を用いる遺伝子導入 341 |
| 9.6.3 細胞活性制御およびDNAの切断への応用 342 |
| 9.7 バイオマグネティックス 343 |
| 9.7.1 生体磁気計測 343 |
| 9.7.2 磁気共鳴イメージング 343 |
| 9.7.3 生体磁気効果 344 |
| 9.8 生物電気化学の将来の展望 345 |
| 9.8.1 バイオセンシング 345 |
| 9.8.2 メディカルエレクトロニクス 346 |
| 9.8.3 脳・神経工学 346 |
| 9.8.4 地球環境問題への応用 347 |
| 10章 高温電気化学 |
| 10.1 溶融塩電気化学 351 |
| 10.1.1 溶融塩の性質 351 |
| 10.1.2 溶融塩の電気化学プロセスへの応用 352 |
| 10.2 プラズマ 353 |
| 10.2.1 プラズマとは:熱プラズマ 353 |
| 10.2.2 プラズマの発生方法 354 |
| 10.2.3 プラズマの応用 356 |
| 10.3 無機固体イオニクス 359 |
| 10.3.1 固体イオニクスとは 359 |
| 10.3.2 電気化学プロセスへの応用 359 |
| 応用編 |
| 11章 工業電解 |
| 11.1 電解プロセス概論 367 |
| 11.1.1 電解プロセスの特徴 367 |
| 11.1.2 電解プロセスのエネルギー管理 369 |
| 11.2 水電解 371 |
| 11.2.1 水電解の原理 371 |
| 11.2.2 アルカリ水電解 373 |
| 11.2.3 固体高分子型水電解 375 |
| 11.2.4 高温水蒸気電解(酸化物固体電解質水電解法) 378 |
| 11.3 食塩電解 380 |
| 11.3.1 食塩電解の原理 380 |
| 11.3.2 イオン交換膜法食塩電解 381 |
| 11.3.3 その他の電解法:隔膜法,水銀法,酸素カソード法 385 |
| 11.4 金属の電解採取 387 |
| 11.4.1 水溶液電解:亜船,ニッケル,クロム 387 |
| 11.4.2 溶融塩電解 390 |
| 11.5 金属の電解精製 394 |
| 11.5.1 原理 394 |
| 11.5.2 電気銅 394 |
| 11.5.3 その他の金属の精錬 396 |
| 11.6 電解無機合成 398 |
| 11.6.1 特徴 398 |
| 11.6.2 マンガン化合物 399 |
| 11.6.3 ハロゲン酸塩 401 |
| 11.6.4 ウラナス塩製造および核燃料サイクルなどへの電気化学的展開 402 |
| 11.6.5 過硫酸塩,オゾン,過酸化水素 403 |
| 11.7 有機電解合成 405 |
| 11.7.1 特徴 405 |
| 11.7.2 アジポニトリルの電解二量化 406 |
| 11.7.3 その他の有機電解合成 408 |
| 11.8 電熱化学 409 |
| 11.8.1 電気製鋼 409 |
| 11.8.2 フェロアロイ 410 |
| 11.8.3 炭素材料 411 |
| 11.9 電気透析 414 |
| 11.9.1 原理 414 |
| 11.9.2 海水の濃縮 418 |
| 11.9.3 脱塩 419 |
| 12章 腐食・防食 |
| 12.1 腐食の基礎 423 |
| 12.1.1 腐食機構 423 |
| 12.1.2 腐食現象と形態 427 |
| 12.2 腐食の評価・試験法 430 |
| 12.2.1 腐食速度の評価法 430 |
| 12.2.2 局部腐食初期過程の評価 432 |
| 12.2.3 局部腐食の電気化学的試験法 433 |
| 12.3 防食法 435 |
| 12.3.1 防食の原理 435 |
| 12.3.2 表面被覆 435 |
| 12.3.3 インヒビタおよび環境制御 437 |
| 12.3.4 電気防食 438 |
| 12.4 防食の実例 439 |
| 12.4.1 鋼構造物 439 |
| 12.4.2 動力,エネルギー関連機器 440 |
| 12.4.3 環境技術・公害防止関連機器 441 |
| 12.4.4 電子部品 444 |
| 13章 表面処理 |
| 13.1 総論 449 |
| 13.2 アノード酸化皮膜 449 |
| 13.2.1 アルミニウムのアノード酸化 450 |
| 13.2.2 ほかの金属のアノード酸化 454 |
| 13.3 電解研磨と電解加工 455 |
| 13.3.1 電解研磨 455 |
| 13.3.2 電解加工 456 |
| 13.3.3 エッチング 457 |
| 13.4 電気めっき 458 |
| 13.4.1 電気めっきの基礎 458 |
| 13.4.2 めっき各論 462 |
| 13.4.3 特殊なめっき 467 |
| 13.4.4 実用めっきと化成処理 469 |
| 13.5 無電解めっき 472 |
| 13.5.1 無電解めっきの基礎 472 |
| 13.5.2 無電解めっき各論 474 |
| 13.6 電鋳と電着塗装 477 |
| 13.6.1 電鋳 477 |
| 13.6.2 電着塗装 479 |
| 13.7 ドライコーティング 480 |
| 13.7.1 PVD 481 |
| 13.7.2 CVD 485 |
| 13.7.3 プラズマ溶射 487 |
| 14章 電池 |
| 14.1 電池の形式と分類 491 |
| 14.1.1 電池の定義と大分類 491 |
| 14.1.2 電池の構成と反応 491 |
| 14.1.3 実用電池 493 |
| 14.1.4 燃料電池 496 |
| 14.1.5 特殊電池 497 |
| 14.2 一次電池 497 |
| 14.2.1 マンガン乾電池 497 |
| 14.2.2 アルカリマンガン電池 501 |
| 14.2.3 アルカリ電池 504 |
| 14.2.4 リチウム電池 508 |
| 14.3 二次電池 513 |
| 14.3.1 鉛蓄電池 513 |
| 14.3.2 ニッケルーカドミウム電池 516 |
| 14.3.3 ニッケルー金属水素化物電池 519 |
| 14.3.4 その他のアルカリ蓄電池 522 |
| 14.3.5 リチウム電池 524 |
| 14.3.6 その他の新型二次電池 532 |
| 14.4 燃料電池 534 |
| 14.4.1 アルカリ電解液燃料電池 534 |
| 14.4.2 リン酸型燃料電池 535 |
| 14.4.3 固体高分子型燃料電池 537 |
| 14.4.4 溶融炭酸塩型燃料電池 539 |
| 14.4.5 固体酸化物型燃料電池 542 |
| 14.4.6 その他の燃料電池 544 |
| 14.5 太陽電池 546 |
| 14.5.1 結晶シリコン太陽電池 547 |
| 14.5.2 アモリファスシリコン太陽電池 549 |
| 14.5.3 化合物半導体太陽電池 551 |
| 14.5.4 有機半導体太陽電池 551 |
| 14.6 エネルギーシステムと電池 552 |
| 14.6.1 エネルギー貯蔵と二次電池 552 |
| 14.6.2 エネルギー変換と燃料電池 553 |
| 14.6.3 電気自動車と電池・燃料電池 556 |
| 15章 キャパシタ |
| 15.1 キャパシタ概論 561 |
| 15.1.1 キャパシタの原理 561 |
| 15.1.2 キャパシタの発展の歴史と市場動向 562 |
| 15.1.3 キャパシタの種類と特徴 563 |
| 15.1.4 キャパシタの今後の展望 565 |
| 15.2 各種キャパシタの構造と性能および用途 565 |
| 15.2.1 フィルムキャパシタ 565 |
| 15.2.2 マイカキャパシタ 568 |
| 15.2.3 ガラスキャパシタ 568 |
| 15.2.4 電解キャパシタ 569 |
| 15.2.5 セラミックキャパシタ 578 |
| 15.2.6 電気二重層キャパシタ 583 |
| 16章 センサ |
| 16.1 総論 593 |
| 16.1.1 物理センサ 593 |
| 16.1.2 化学センサ 594 |
| 16.1.3 化学センサの展開 595 |
| 16.2 ガスセンサ 596 |
| 16.2.1 概説 596 |
| 16.2.2 固体電解質ガスセンサ 597 |
| 16.2.3 半導体ガスセンサ600 |
| 16.2.4 湿度センサ 604 |
| 16.2.5 ピエゾ結晶ガスセンサ 605 |
| 16.2.6 光ファイバーガスセンサ 607 |
| 16.2.7 その他のガスセンサ 608 |
| 16.3 イオンセンサ 609 |
| 16.3.1 概説 609 |
| 16.3.2 イオン選択性電極 610 |
| 16.3.3 イオン感応性FET(ISFET) 612 |
| 16.4 バイオセンサ 614 |
| 16.4.1 概要 614 |
| 16.4.2 従来のバイオセンサ 616 |
| 16.4.3 最近のバイオセンサの特徴 616 |
| 16.4.4 信号変換原理から見たバイオセンサ 617 |
| 16.4.5 光バイオセンサ 619 |
| 16.4.6 識別生体分子から見た各種バイオセンサ 619 |
| 16.4.7 ハイブリッドセンサ 620 |
| 16.4.8 まとめ 620 |
| 16.4.9 微生物センサ 621 |
| 16.4.10 バイオセンシングの新展開 623 |
| 16.5 物理計測によるセンサシステム 624 |
| 16.5.1 磁気共鳴描画 624 |
| 16.5.2 生体磁気計測 625 |
| 16.5.3 赤外分光センシング 626 |
| 17章 電子・情報材料 |
| 17.1 シリコンと半導体デバイス 631 |
| 17.1.1 シリコンウェハー 631 |
| 17.1.2 シリコン半導体デバイス 631 |
| 17.1.3 半導体集積回路と周辺技術 637 |
| 17.2 化合物半導体と光デバイス 643 |
| 17.2.1 化合物半導体の性質と特徴 643 |
| 17.2.2 発光および受光デバイス 649 |
| 17.3 メモリ・記録材料 654 |
| 17.3.1 磁気ディスク・ヘッド材料 654 |
| 17.3.2 光磁気ディスク材料 657 |
| 17.3.3 ハードコピー材料 659 |
| 17.3.4 強誘電体メモリ材料 664 |
| 17.4 電子部品材料 668 |
| 17.4.1 回路実装材料 668 |
| 17.4.2 表示材料 673 |
| 17.5 マイクロファブリケーション 676 |
| 17.5.1 電鋳・ビデオスタンパ 677 |
| 17.5.2 フォトファブリケーション 679 |
| 17.6 フォトレジスト材料 682 |
| 18章 環境・エネルギーへの応用 |
| 18.1 エネルギー総論 691 |
| 18.1.1 エネルギーとは 691 |
| 18.1.2 エネルギー資源 692 |
| 18.1.3 エネルギーと環境問題 694 |
| 18.2 エネルギー論 695 |
| 18.2.1 原子力エネルギー 695 |
| 18.2.2 水素エネルギー 697 |
| 18.2.3 太陽エネルギー 700 |
| 18.3 環境と電気化学 701 |
| 18.3.1 水処理:上水,下水,排水処理 701 |
| 18.3.2 廃棄物処理と電気化学:金属回収 702 |
| 18.3.3 二酸化炭素問題 703 |
| 18.3.4 クリーン環境と電気化学 705 |
| 18.3.5 環境浄化 706 |
| 18.3.6 環境モニタリング 706 |
| 19章 新機能材料と未来技術 |
| 19.1 総論 711 |
| 19.2 ニューカーボン 711 |
| 19.2.1 C60(フラーレン) 711 |
| 19.2.2 ダイヤモンド 714 |
| 19.3 黒鉛層間化合物 717 |
| 19.3.1 黒鉛層間化合物の分類 717 |
| 19.3.2 ドナー型黒鉛層間化合物 718 |
| 19.3.3 アクセプター型黒鉛層間化合物 719 |
| 19.3.4 共有結合型黒鉛層間化合物 719 |
| 19.3.5 黒鉛層間化合物の物理的化学的性質 719 |
| 19.4 超伝導 720 |
| 19.4.1 超伝導現象 720 |
| 19.4.2 超伝導の歴史と高温超伝導 720 |
| 19.4.3 元素超伝導体 721 |
| 19.4.4 合金系および化合超伝導体 721 |
| 19.4.5 高温超伝道体(HTSC) 722 |
| 19.4.6 超伝導の応用と実用化 723 |
| 19.5 導電性材料 724 |
| 19.5.1 導電性高分子電極 724 |
| 19.5.2 有機伝導体 729 |
| 19.6 分子機能電極 733 |
| 19.6.1 電極材料 734 |
| 19.6.2 修飾法 734 |
| 19.6.3 キャラクタリぜーション 736 |
| 19.6.4 機能と応用 737 |
| 19.7 細胞分子機能の電気化学 737 |
| 19.7.1 概説 737 |
| 19.7.2 細胞触媒機能の評価 737 |
| 19.7.3 分析への利用 739 |
| 19.7.4 物質変換・制御 740 |
| 19.7.5 バイオ電池 740 |
| 索引 741 |
図書
図書
