Solvated electrons at the atmospheric pressure plasma–water anodic interface

等离子体 溶剂化电子 电子 大气压力 阳极 大气压等离子体 原子物理学 接口(物质) 材料科学 分析化学(期刊) 化学 化学物理 环境化学 物理 物理化学 气象学 核物理学 水溶液 电极 放射分析 吉布斯等温线
作者
Ranga Gopalakrishnan,Emi Kawamura,A. J. Lichtenberg,M. A. Lieberman,David B. Graves
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:49 (29): 295205-295205 被引量:59
标识
DOI:10.1088/0022-3727/49/29/295205
摘要

We present results from a particle-in-cell/Monte Carlo model of a dc discharge in argon at atmospheric pressure coupled with a fluid model of an aqueous electrolyte acting as anode to the plasma. The coupled models reveal the structure of the plasma–electrolyte interface and near-surface region, with a special emphasis on solvated or hydrated electrons. Results from the coupled models are in generally good agreement with the experimental results of Rumbach et al (2016 Nat. Commun. 6 7248). Electrons injected from the plasma into the water are solvated, then lost by reaction with water within about 10–20 nm from the surface. The major reaction products are OH− and H2. The solvated electron density profile is controlled by the injected electron current density and subsequent reactions with water, and is relatively independent of the external plasma electric field and the salt concentration in the aqueous electrolyte. Simulations of the effects of added scavenger compounds (H2O2, , and H+) on near-surface solvated electron density generally match the experimental results. The generation of near-surface OH− following electron-water decomposition in the presence of bulk acid creates a highly basic region (pH ~ 11) very near the surface. In the presence of bulk solution acidity, pH can vary from a very acidic pH 2 away from the surface to a very basic pH 11 over a distance of ~200 nm. High near-surface gradients in aqueous solution properties could strongly affect plasma-liquid applications and challenge theoretical understanding of this complex region.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
yyyy关注了科研通微信公众号
1秒前
Jane完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
kento发布了新的文献求助30
2秒前
Akim应助balzacsun采纳,获得10
3秒前
狼来了aas发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
didi完成签到,获得积分10
4秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
6秒前
冲冲冲完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
善良身影完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助郭豪琪采纳,获得10
10秒前
13679165979发布了新的文献求助10
12秒前
13679165979发布了新的文献求助10
12秒前
13679165979发布了新的文献求助10
12秒前
13679165979发布了新的文献求助10
12秒前
13679165979发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Su发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
淡定的思松应助呆萌士晋采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
dilli完成签到 ,获得积分10
14秒前
cwy发布了新的文献求助10
16秒前
wz发布了新的文献求助10
16秒前
balzacsun发布了新的文献求助10
18秒前
JamesPei应助星星采纳,获得10
18秒前
19秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108173
关于积分的说明 9287913
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540119
邀请新用户注册赠送积分活动 716941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709824