ГЕНЕРАЦИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА ПРИ ПАДЕНИИ КАПЕЛЬ ВОДЫ НА ТВЕРДУЮ ПОВЕРХНОСТЬ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

ГЕНЕРАЦИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА ПРИ ПАДЕНИИ КАПЕЛЬ ВОДЫ НА ТВЕРДУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

Гудков С.В., Баймлер И.В., Иванов В.Е., Ляхов Г.А., Пустовой В.И., Симакин А.В., Матвеева Т.А., Саримов Р. М., Щербаков И.А.

1 Институт общей физики им. Прохорова РАН, Москва, Россия S_makariy@rambler. ru

В работах [1,2] был обнаружен эффект генерации молекул пероксида водорода в водном растворе при механическом воздействии. Впоследствии предположена возможность генерации пероксида водорода в дождевой воде при столкновении каплей воды с твердой поверхностью. В настоящем докладе продемонстрирована возможность такого механизма. Причем показано, что регулирование интенсивности силы удара путем изменения высоты падения капли и угла падения на твердую поверхность приводит к изменению концентрации пероксида водорода и гидроксильных радикалов. Увеличение высоты падения капли приводит к увеличению эффективности генерации активных форм кислорода. Максимальная интенсивность генерации активных форм кислорода наблюдается при перпендикулярном расположении траектории движения капли и поверхности, на которую капля падает. При изменении угла интенсивность генерации активных форм кислорода уменьшается. Основные механизмы генерации пероксида водорода, вероятно, связаны с образованием синглетного кислорода и дальнейшим его восстановлением [3], альтернативный путь — образование перекиси водорода в результате рекомбинации гидроксильных радикалов [4].

[1] B. Chen, Y. Xia, R. He et al. Water-solid contact electrification causes hydrogen peroxide production from hydroxyl radical recombination in sprayed microdroplets. PNAS. 119, e2209056119 (2022)

[2] S.V. Gudkov, G.A. Lyakhov, V.I. Pustovoy, I.A. Shcherbakov Influence of Mechanical Effects on the Hydrogen Peroxide Concentration in Aqueous Solutions. Phys Wave Phenom. 27, 141-144 (2019)

[3] V.I. Bruskov, A.V. Chernikov, VE. Ivanov et al. Formation of the Reactive Species of Oxygen, Nitrogen, and Carbon Dioxide in Aqueous Solutions under Physical Impacts. Phys. Wave Phen. 28, 103-106 (2020)

[4] J.K. Lee, K.L. Walker, H.S. Han et al. Spontaneous generation of hydrogen peroxide from aqueous microdroplets. PNAS. 116, 19294-19298 (2019)