裸露及酒精覆盖石墨表面上的沉积模式成核冰形成
化学物理
2013-09-13 v1 材料科学
摘要
水在气溶胶颗粒上的沉积有助于大气中冰云的形成，这对地球的水循环和气候具有影响。非均质冰成核过程受基底物理化学性质的影响，但其机制尚未完全阐明。在此，我们报道了在 175 至 213 K 温度范围内，通过弹性氦散射和光散射探测到的裸露及酒精覆盖石墨上的冰形成过程。水在裸露和丁醇覆盖的石墨上具有较低的可润湿性，导致粗糙冰表面的生长。相比之下，预吸附的甲醇提供了亲水表面位点，导致光滑结晶冰的形成；即使在亚单层甲醇覆盖度下，这种效应也十分显著。酒精主要存在于冰表面和冰 - 石墨界面，仅有少量掺入生长的冰结构中。甲醇对气/固水蒸气交换没有可观测的影响，而丁醇则充当水的传输屏障，导致 185 K 时冰的蒸发速率降低。文中讨论了这些发现对描述沉积模式冻结的意义。
引用
@article{arxiv.1309.3246,
title = {Ice Formation via Deposition Mode Nucleation on Bare and Alcohol-covered Graphite Surfaces},
author = {Xiangrui Kong and Patrik U. Andersson and Erik S. Thomson and Jan B. C. Pettersson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.3246},
year = {2013}
}
备注
34 pages, 12 figures