Поверхностная рекомбинация Н атомов на пирексе в водородной плазме среднего давления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Измерена вероятность гетерогенной рекомбинации атомов водорода, γH , на поверхности трубки из пирекса в тлеющем разряде постоянного тока в чистом водороде среднего давления (2–7 Торр) в зависимости от давления и тока разряда для двух температур стенки. Показано отсутствие зависимости вероятности рекомбинации от давления и тока разряда при условии предварительной тренировки трубки в разряде водорода. γH в течение тренировки трубки уменьшается с характерным временем выхода на стационарное значение ~30 минут. Анализ возможного механизма рекомбинации с помощью квантовохимических методов показал, что рекомбинация атомов водорода на поверхности пирекса связана с радикалами OH и кислородными вакансиями на поверхности, а динамика γH может быть объяснена гибелью поверхностных радикалов OH во время тренировки трубки.

Об авторах

И. И Зиганшин

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова; МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: ilyaziganshin@gmail.com
Москва, Россия

К. Р Галиуллин

МГУ им. М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Д. В Лопаев

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова; МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: d.lopaev@gmail.com
Москва, Россия

Е. А Кириллов

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова; МГУ им. М.В. Ломоносова

Москва, Россия

А. Т Рахимов

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова; МГУ им. М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Список литературы

  1. Adamovich I., Agarwal S., Ahedo E., Alves L.L., Baalrud S., Babaeva N., Bogaerts A., Bourdon A., Bruggeman P.J., Canal C. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55. P. 373001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac5e1c
  2. Alves L.L., Becker M.M., van Dijk J., Gans T., Go D.B., Stapelmann K., Tennyson J., Turner M.M., Kushner M.J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2023. V. 32. P. 023001. https://doi.org/10.1088/1361-6595/acb810
  3. Turner M.M. // Plasma Processes Polymers. 2017. V. 14. P. 201600121. https://doi.org/10.1002/ppap.201600121
  4. Bonitz M., Filinov A., Abraham J.W., Balzer K., KUh-lert H., Pehlke E., Bronold F.X., Pamperin M., Becker M., Loffhagen D., Fehske H. // Front. Chem. Sci. Eng. 2019. V. 13. P. 201.
  5. Kim Y.C., Boudart M. // Langmuir. 1991. V. 7. P. 2999.
  6. Booth J.P., Guaitella O., Chatterjee A., Drag C., Guerra V., Lopaev D., Zyryanov S., Rakhimova T., Voloshin D., Mankelevich Y. // 2019. V. 28. P. 055005. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab13e8
  7. Gubarev V., Lopaev D., Zotovich A., Medvedev V., Krainov P., Astakhov D., Zyryanov S. //J. Appl. Phys. 2022. V. 132. P. 193301.
  8. Lopaev D.V., Mankelevich Y.A., Kropotkin A.N., Voloshin D.G., Rakhimova T.V. // Plasma Sources Sci. Technol. 2024. V. 33. P. 085002.
  9. Woodworth J.R., Riley M.E., Amatucci V.A., Hamilton T.W., Aragon B.P. // J. Vacuum Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, and Films. 2001. V. 19. P. 45.
  10. Ziganshin I., Galiullin K.R., Lopaev D., Kirillov E.A., Rakhimov A.T. // Plasma Sources Sci. Technol. 2025. V. 34. P. 035007. https://doi.org/10.1088/1361-6595/adbc1b
  11. Trukhin A.N. // J. Non Crystal Solids. 1992. V. 149. P. 32.
  12. Lopaev D.V., Smirnov A.V. // Plasma Phys. Reps. 2004. V. 30. P. 882.
  13. Anon NIST Atomic Spectra Database. https://doi.org/10.18434/T4W30F
  14. Бровикова И.Н., Галнаскаров Э.Г., Рыбкин В.В., Бессараб А.Б. // Теплофизика высоких температур. 1998. Т. 37. С. 706.
  15. Smirnov K.S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. P. 6929.
  16. Liu H., Kaya H., Lin Y.-T., Ogrinc A., Kim S.H. // J. American Ceramic Soc. 2022. V. 105. P. 2355.
  17. Ye X., Hu S., Zhang G., Yan Y., Sun Q., Hu Y. // J. Phys. Chem. C. 2025. V. 129. P. 231.
  18. Macko P., Veis P., Cernogora G. // Plasma Sources Sci. Technol. 2004. V. 13. P. 251.
  19. Afonso J., Vialetto L., Guerra V., Viegas P. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2023. V. 57. P. 04LT01. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ad039b
  20. Rutigliano M., Gamallo P., Sayos R., Orlandini S., Cacciatore M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2014. V. 23. P. 045016.
  21. Karton A. //J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. P. 6720.
  22. Butera V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2024. V. 26. P. 7950.
  23. Truhlar D.G., Klippenstein S.J. //J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 12771. https://doi.org/10.1021/jp953748q
  24. Granovsky A.A. Firefly version 8.
  25. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su S., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. J. Comput. Chem. 1993. V. 14. P. 1347.
  26. Beletsan O.B., Gordiy I., Lunkov S.S., Kalinin M.A., Alkhimova L.E., Nosach E.A., Ilin E.A., Bespalov A.V., Dallakyan O.L., Chamkin A.A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2024. V. 26. P. 13850.
  27. Bochenkova A.V., Firsov D.A., Nemukhin A.V. // Chem. Phys. Lett. 2005. V. 405. P. 165.
  28. Pritchard B.P., Altarawy D., Didier B., Gibson T.D., Windus T.L. // J. Chem. Information Modelling. 2019. V. 59. P. 4814.
  29. Burke K., Wagner L.O. // Int. J. Quantum Chem. 2013. V. 113. P. 96.
  30. Becke A.D. //J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648.
  31. Lee C., Yang W., Parr R.G. // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. P. 785. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.785
  32. Caldeweyher E., Mewes J.-M., Ehlert S., Grimme S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. P. 8499.
  33. Saitow M., Becker U., Riplinger C., Valeev E.F., Neese F. // J. Chem. Phys. 2017. V. 146. P. 164105. https://doi.org/10.1063/1.4981521
  34. Riplinger C., Sandhoefer B., Hansen A., Neese F. // J. Chem. Phys. 2013. V. 139. P. 134101. https://doi.org/10.1063/1.4821834
  35. Karton A. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. P. 6720.
  36. Neese F. // WIREs Computat. Molecular Sci. 2022. V. 12. P. e1606. https://doi.org/10.1002/wcms.1606
  37. Sandler I., Chen J., Taylor M., Sharma S., Ho J. // J. Phys. Chem. A. 2021. V. 125. P. 1553.
  38. Feller D., Peterson K.A. // J. Chem, Phys. 2007. V. 126. P. 114105.
  39. Ramabhadran R., Raghavachari K. // J. Comput. Chem. 2015. V. 37. P. 286. https://doi.org/10.1002/jcc.24050
  40. Denisov E.T. // Russian Chem. Revs. 2000. V. 69. P. 153.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).