Charge separation and isolation in strong water droplet impacts

文献情報

出版日 2015-02-02
DOI 10.1039/C4CP05618C
インパクトファクター 3.676
著者

F. Wiederschein, E. Vöhringer-Martinez, A. Beinsen, J. Schmidt, R. Srama, H. Grubmüller


原文を見る

要旨

Charge separation in condensed matter after strong impacts is a general and intriguing phenomenon in nature, which is often identified and described but not necessarily well understood in terms of a quantitative mechanistic picture. Here we show that charge separation naturally occurs if water droplets/clusters or ice particles with embedded charge carriers, e.g., ions, encounter a high energy impact with subsequent dispersion – even if the involved kinetic energy is significantly below the molecular ionization energy. We find that for low charge carrier concentrations (c < 0.01 mol L−1) a simple statistical Poisson model describes the charge distribution in the resulting molecular “fragments” or aggregates. At higher concentrations Coulomb interactions between the charge carriers become relevant, which we describe by a Monte Carlo approach. Our models are compared to experimental data for strong (laser) impacts on liquid micro beams and discussed for the charge generation in cluster-impact mass spectrometry on cosmic dust detectors where particle kinetic energies are below the plasma threshold. Taken together, a simple and intuitive but quantitative microscopic model is obtained, which may contribute to the understanding of a larger range of phenomena related to charge generation and separation in nature.

関連文献

Inside back cover

Cover

DOI: 10.1039/C9CP90029B

The role of Anderson’s rule in determining electronic, optical and transport properties of transition metal dichalcogenide heterostructures

Ke Xu, Yuanfeng Xu, Hao Zhang, Bo Peng, Hezhu Shao, Gang Ni, Jing Li, Mingyuan Yao, Hongliang Lu, Heyuan Zhu

2018-11-12 Paper

DOI: 10.1039/C8CP05522J

Kinetic Monte Carlo simulations of organic ferroelectrics

Tim D. Cornelissen, Michal Biler, Indre Urbanaviciute, Patrick Norman, Martijn Kemerink

2018-12-18 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06716C

Dealing with supramolecular structure for ionic liquids: a DOSY NMR approach

Marcileia Zanatta, Víctor U. Antunes, Cláudio F. Tormena, Jairton Dupont, Francisco P. dos Santos

2019-01-07 Paper

DOI: 10.1039/C8CP07071G

Inside front cover

Cover

DOI: 10.1039/C8CP91878C

Microhydration of protonated 5-hydroxyindole revealed by infrared spectroscopy

Johanna Klyne, Otto Dopfer

2019-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06950F

Insights into the effects produced by doping of medium-sized boron clusters with ruthenium

Bole Chen, Weiguo Sun, Xiaoyu Kuang, Xinxin Xia, Hongxiao Shi, Gennady L. Gutsev

2018-11-15 Paper

DOI: 10.1039/C8CP05725G

First principles study on 2H–1T′ transition in MoS2 with copper

H. H. Huang, Xiaofeng Fan, David J. Singh

2018-10-02 Paper

DOI: 10.1039/C8CP05445B

The structural and electronic properties of 3,3′-azothiophene photo-switching systems

Patrick R. Huddleston, Victor V. Volkov, Carole C. Perry

2018-12-11 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06059B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

N,N-二乙基-4-ブロモナフサルレン-1-カルボニルアミドはどのように合成されますか?

N,N-二乙基-4-ブロモナフサルレン-1-カルボニルアミドは、4-ブロモナフサルビンとN,N-ジエチルアミド基を有する反応物を用いて合成されます。触媒の使用は...

1199773-48-24-bromo-N,N-diethyl-...
化合物よくある質問

大黄酚-8-O-葡萄糖苷の市場動向や研究トレンドはどうですか?

大黄酚-8-O-葡萄糖苷の市場は、医薬品、機能食品、研究化学物質としての需要が高まっています。特に、その抗炎症作用や抗ウイルス作用に関する研究が増えています。価...

13241-28-68-Hydroxy-6-methyl-9...
化合物よくある質問

アトラキュリウム不純物5塩酸塩の物理化学的性質は何ですか?

アトラキュリウム不純物5塩酸塩のCAS番号は2048273-58-9です。この化合物は結晶性であり、分子量は約435.4 g/molです。水に溶けやすく、反応性...

2048273-58-9Atracurium Impurity ...
化合物よくある質問

2-イソブチルシクロヘキサン酮とは何ですか?

2-イソブチルシクロヘキサン酮は、CAS番号39207-65-3の化合物で、化学式はC11H20Oです。この化合物は、有機合成化学において重要な原料として使用さ...

39207-65-32-Isobutyrylcyclohex...
化合物よくある質問

2-溴-6-甲基烟酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は毒性と刺激性があります。密閉されたドラフトチャンバー内で処理し、PPE(ゴーグル、手袋)を使用してください。漏洩時は即座に通気し、適切な漏洩処理材を...

1060810-09-42-bromo-6-methylpyri...
化合物よくある質問

6-アミノニコニタルデオキシド塩化水和物の物理化学的性質は何ですか?

6-アミノニコニタルデオキシド塩化水和物のCAS番号は1588441-31-9です。この化合物は結晶性粉末で、分子量は220.63 g/molです。水に溶けやす...

1588441-31-96-Aminonicotinaldehy...
化合物よくある質問

塩酸中毒藜碱はどのように合成されますか?

塩酸中毒藜碱は、ピペリジンとピリジンの反応により合成されます。具体的には、ピペリジンとピリジンを反応させ、塩基触媒を使用してピペリジン環内 enters 3-ピ...

15251-47-52-(3-PYRIDINYL)PIPER...
化合物よくある質問

Methyl 4-(6-formyl-2-pyridinyl)benzoateに適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号834884-81-0で、GHS分類では高毒性の危険性を持つと見なされます。REACH規則では登録が求められ、FDA/EPAでは環境、健康...

834884-81-0Methyl 4-(6-formyl-2...
化合物よくある質問

1-エチynyル-3-(三氟甲氧基)ベンゼンについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

CAS番号 866683-57-0の1-エチynyル-3-(三氟甲氧基)ベンゼンは、GHS分類では易燃性化学品が該当し、REACH規則では特定の危険性を評価する...

866683-57-01-Ethynyl-3-(trifluo...
化合物よくある質問

メチル2-ブロモイソニコネートの代替品はありますか?

メチル2-ブロモイソニコネートの代替品には、メチルイソニコネートや他のブロモ化合物が含まれます。これらの代替物は、特定の用途に応じて選択されます。

26156-48-9Methyl 2-bromoisonic...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。