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プラズマ気液界面反応場における溶媒和電子の診断と反応過程の解明

等离子体气液界面反应场中溶剂化电子的诊断和反应过程的阐明

基本信息

批准号：
21J11632
负责人：
稲垣慶修
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2021年度は, 液体電極大気圧直流グロー放電の水陰極において, 水分子のイオン衝突電離によって生成された溶媒和電子(水和電子)の検出に取り組んできたが, プラズマから電子が輸送され, 液相側界面近傍層で水和するような環境にある水陽極では, シースの影響から水和電子を検出することができなかった。プラズマから輸送されてきた電子が界面近傍で溶媒和する様子を観察したいというニーズは依然としてあり, 2022年度は低ガス圧プラズマ/水ジェット装置において水和電子の検出に取り組んだ。低ガス圧プラズマ/水ジェット装置は, 水をマイクロオーダーの直径を持つ微細流として噴出させ, 下流部で凍らせてトラップすることで, 数10 mTorrオーダーの低ガス圧プラズマ中において液体の水を導入することができる装置である。水ジェットに電圧を印加することで, プラズマと水の電位差をコントロールし, 正イオン照射下および電子照射下の水表面の水和電子のキネティクスを統合的に調べることに成功した。また, 照射するNd:YAGレーザー波長を変え, レーザー誘起脱溶媒和信号の光子エネルギー依存性を調べた。モンテカルロシミュレーションから得られた(2021年度に実施)量子効率と比較すると, 驚くべきことに, 計算で得られた光電子スペクトルより低光子エネルギー側に著しく高い量子効率を示した。この成果は, プラズマと水の界面で生成された水和電子が, 通常の水和電子よりもエネルギー状態が高いことを示唆している。

In 2021, the liquid electrode high pressure DC discharge water cathode, water molecule collision ionization, generation of solvent and electron (water and electron) detection and selection of groups, high pressure electron transport, liquid side interface near the layer of water and environment, water anode, the influence of water and electron detection. In 2022, we will continue to investigate the solvent and electron transport near the interface. In 2022, we will continue to investigate the water and electron transport near the interface. Low pressure drop/water jet device: water jet diameter: 10 mTorr low pressure drop/water jet device Water and electron surface under positive and negative irradiation The wavelength of Nd:YAG light is changed to induce the solvent and the photon dependence of the signal. In 2021, the quantum efficiency was compared with that in 2020. The result is that water and electrons are generated at the interface between water and electrons. Usually, water and electrons are generated in a high state.