低温下表面O2氢化反应生成水 I: 冰渗透特性的表征
太阳与恒星天体物理
2017-08-23 v1
摘要
水是星际冰幔的主要成分，在太阳系中含量丰富，并且是生命的关键成分。星际介质中水分子的形成无法仅通过气相化学解释，其低温表面氢化形成路径（O、O2、O3通道）仍不清楚且很可能不完整。在之前的一篇论文中，我们讨论了O2冰氢化实验中出现的出乎意料的零级H2O生成行为，这与先前关于CO冰氢化研究中发现的一级H2CO和CH3OH生成行为不同。本文通过实验详细研究了O2冰的结构如何导致这种罕见的反应级数和产率行为。在我们的实验中，H原子在完全可控的条件下被添加到厚O2冰中，同时通过反射吸收红外光谱（RAIRS）跟踪变化。通过改变O2冰的温度、厚度和结构，系统研究了H原子的穿透机制。我们得出结论，H原子在O2冰中的反应与扩散之间的竞争解释了出乎意料的H2O和H2O2生成行为。此外，我们表明所提出的O2氢化方案是不完整的，表明应考虑额外的表面反应。事实上，在H原子暴露下冰中检测到新形成的O3，证明了O2通道并非孤立路径。此外，发现H2分子的加入对O2反应通道没有可测量的影响。
引用
@article{arxiv.1009.5272,
title = {Water formation at low temperatures by surface O2 hydrogenation I: characterization of ice penetration},
author = {S. Ioppolo and H. M. Cuppen and C. Romanzin and E. F. van Dishoeck and H. Linnartz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5272},
year = {2017}
}
备注
1 page, 1 figure