ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАЗРЯДЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Abstract

В последние 20 лет опубликовано значительное число работ, посвященных исследованиям свойств различных разрядов атмосферного давления, горящих либо над поверхностью воды, либо в ней. Этот интерес обуславливается, как попытками разобраться в физикохимии разрядов, так и новыми возможностями, которые появляются для использования этих разрядов для решения целого ряда практических задач. Среди таких задач можно отметить биомедицинские приложения, источники возбуждения для атомно-эмиссионной спектроскопии, модификация поверхности полимерных материалов с целью изменения их поверхностных свойств или иммобилизации на ней других молекул, получение нано порошков катализаторов и полупроводниковых соединений, синтез фуллеренов, очистка сточных вод и газовых выбросов от органических соединений и др. Привлекательность плазменных систем заключается в том, что при их действии на воду в ней появляется широкий набор химически активных частиц, которые обладают как окислительными, так и восстановительными свойствами. Эти частицы образуются без использования каких-либо химических реагентов, а плазмообразующим газом может являться окружающий воздух. В докладе анализируются результаты экспериментальных исследований и моделирования физико-химических характеристик плазмы разрядов атмосферного давления различных типов, которые применяются для воздействия на водные растворы для инициирования в них различных химических процессов. Рассматриваются типичные конструкции реакторов. Приводятся данные о характеристиках источников питания, параметрах электронов, газовых температурах и концентрациях активных частиц в различных типах разрядов и плазмообразующих газов и их зависимости от внешних параметров разрядов. Описывается химический состав активных частиц, образующихся в воде. Обсуждаются возможные механизмы процессов образования и гибели частиц.