大气压下等离子体中微滴的自由电子充电

气相微滴最近通过如接触电致动力学和表面电荷固定等疑似机制，展现出卓越的化学特性，产生高表面电场。本文报告了将微滴注入低温大气压等离子体并暴露于过量自由电子通量后的情况。我们首次测量了在完全碰撞等离子体中滴droplet的电荷，平均可达 $2.5 \times 10^{5}$ 个电子（直径为 15 $\mu$m），取决于吸收功率。仿真显示，在相同条件下固体颗粒获得的电荷约为 40% 较少，可能是由于水簇离子在蒸发滴droplet周围形成的低迁移率，仿真还预测最小滴droplet（3 $\mu$m）的表面电场可达 $10^{7}$ V m$^{-1}$。等离子体暴露还会在液体中产生 H$_{2}$O$_{2}$，浓度可达 33 mM，对应极高的生成速率，超过 275 M s$^{-1}$。该系统涉及复杂的机制，尚未完全阐明。受控的等离子体环境可实现明确的电荷水平和暴露时间，从而系统性地研究并提升滴droplet的性能。