非多孔无定形固态水表面原子氢加成反应机理
天体物理仪器与方法
2017-12-27 v1
摘要
氢作为最丰富的元素，是星际尘埃颗粒上发生的许多（即便不是大多数）反应的驱动者。在氢原子加成反应中，速率通常由氢原子的表面动力学而非另一反应伙伴决定。存在三种机理解释表面上的氢加成反应：Langmuir-Hinshelwood、Eley-Rideal 与热原子（hot-atom）。在气-粒模型中，所假设的机制极大影响模拟结果。本工作中，我们通过研究在 10 K 至 50 K 温度范围内非多孔无定形固态水（np-ASW）薄膜表面上 H+OO+OH 反应，量化了氢原子加成反应速率的温度依赖性。发现该反应速率与温度无关。这与采用 Langmuir-Hinshelwood 机理（通过热扩散或隧穿扩散）的速率方程网络模拟结果不符；假设该机理的反应速率具有强烈的温度依赖性（显式或隐式），而实验未观察到。我们建议 Eley-Rideal 和/或热原子机理在氢原子加成反应中起关键作用，应被纳入气-粒模型。我们还建议，我们新开发的时间分辨反应散射可用于测量颗粒表面反应中的化学脱附效率。
引用
@article{arxiv.1711.03698,
title = {Mechanism of Atomic Hydrogen Addition Reactions on np-ASW},
author = {Jiao He and Shahnewaj M. Emtiaz and Gianfranco Vidali},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.03698},
year = {2017}
}
备注
9 pages, 6 figures, ApJ accepted