Физико-химические процессы в плазменно-растворных системах разрядов постоянного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Шутов Дмитрий Александрович

• Шутов Дмитрий Александрович
• доктор наук
• 2023

Оглавление диссертации доктор наук Шутов Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Специфика газоразрядной плазмы в контакте с растворами при давлениях, близких к атмосферному

1.2. Классификация и конструкции реакторов. Физико-химические свойства плазмы

1.2.1. Реакторы и коронный, стримерный, искровой разряды

1.2.2. Реакторы и разряды "скользящей" дуги

1.2.3. Реакторы и разряды диэлектрического барьерного разряда

1.2.4. Реакторы и разряды "электролиза тлеющим разрядом"

1.2.5. Реакторы и разряды постоянного тока

1.3. Физико-химические закономерности процессов, протекающих в растворах под действием разрядов

1.3.1. Образование пероксида водорода в жидкой фазе

1.3.2. Образование радикалов и некоторых других частиц в растворе

1.3.3. Закономерности окислительных процессов в жидкой фазе

1.3.4. Закономерности процессов восстановления/синтеза в жидкой фазе .... 61 ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Измерение напряженности электрического поля и катодного падения потенциала

2.3. Определение геометрических размеров разряда и плотностей тока

2.4. Оптическая эмиссионная спектроскопия разряда

2.4.1. Определение концентрации излучающих компонентов плазмы

2.4.2. Определение эффективных колебательных температур

2.4.3. Определение температуры нейтральных частиц

2.5. Методика определения температуры газа методом термопары в кислороде и аргоне

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОЙ И ТВЕРДОЙ ФАЗЫ

3.1. Методика проведения нефелометрических и турбидиметрических измерений

3.2. Определение концентрации анионов, содержащих Cr6+, Cr3+ и Mn7+

3.3. Определение концентрации пероксида водорода

3.4. Определение концентрации фенола

3.5. Методика рентгенофазового анализа твердой фазы

3.6. Методика исследования морфологии получаемых материалов, их качественного и количественного состава

3.7. Методика термогравиметрического анализа и сканирующей дифференциальной калориметрии твердой фазы

3.8. Методика определения размера получаемых частиц методом динамического рассеяния света

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ

ГЛАВА 5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРЯДОВ В МОЛЕКУЛЯРНЫХ И АТОМАРНЫХ ГАЗАХ

5.1. Феноменология разрядов

5.2. Физико-химические характеристики разряда в азоте

5.3. Физико-химические характеристики разряда в кислороде

5.4. Физико-химические характеристики разряда в аргоне

5.5. Физико-химические характеристики разряда в воздухе

5.6. О целесообразности учета потока нейтральных компонентов плазмы в раствор при анализе механизмов процессов в нем

ГЛАВА 6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАЗМЕННО-РАСТВОРНЫХ РЕДОКС ПРОЦЕССОВ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ПЕРЕМЕННОЙ СТЕПЕНИ

ОКИСЛЕНИЯ

6.1. Кинетические закономерности процессов окисления - восстановления ионов хрома в жидком катоде в различных плазмообразующих газах

6.1.1. Воздух

6.1.2. Аргон

6.1.3. Кислород

6.2. Кинетическая модель процессов окисления-восстановления

6.2.1. Влияние ловушек радикалов на редокс процессы Сг6+

6.3. О специфике восстановления ионов хрома в жидком аноде разряда постоянного тока

6.3.1. Изменения водородного показателя жидкого катода и анода под действием разряда

6.4. Кинетические закономерности процессов окисления - восстановления ионов марганца

ГЛАВА 7. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ПРОДУКТОВ В РАСТВОРАХ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ

7.1. Феноменология и физико-химические характеристики разряда в воздухе над растворами нитратов цинка и кадмия

7.2. Кадмийсодержащие продукты

7.3. Цинксодержащие продукты

7.4. Кинетические закономерности образования твердой фазы в жидком аноде

7.5. Железосодержащие продукты

7.6. Медьсодержащие продукты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические процессы в плазменно-растворных системах разрядов постоянного тока»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы и степень разработанности темы исследования

В последние 20 лет опубликовано значительное число работ, посвященных исследованиям свойств различных разрядов атмосферного давления, горящих либо над поверхностью воды, либо в ней. Этот интерес обуславливается, как попытками разобраться в физикохимии плазменно-растворных систем, так и новыми возможностями, которые появляются при использовании этих разрядов для решения целого ряда практических задач. Среди таких задач можно отметить биомедицинские приложения, создание источников возбуждения для атомно-эмиссионной спектроскопии, модификацию поверхности полимерных материалов с целью изменения их поверхностных свойств или иммобилизации на ней других молекул, получение нанопорошков катализаторов и полупроводниковых соединений, очистка сточных вод и газовых выбросов от неорганических и органических соединений и др. Привлекательность плазменных систем, с точки зрения инициирования процессов в жидких средах, заключается в том, что, при их действии на растворы, в последних появляется широкий набор химически активных частиц, которые обладают как окислительными, так и восстановительными свойствами. Эти частицы образуются без использования каких-либо химических реагентов, а плазмообразующим газом может являться окружающий воздух.

Одним из наиболее перспективных направлений использования плазменно-растворных систем является получение неорганических наночастиц и материалов, размеры которых лежат на субмикронном уровне. Для этих целей используется множество конструкций разрядных устройств, которые условно можно разделить на два класса: оба электрода располагаются в растворе или один из электродов находится в газовой фазе. Разряды могут быть постоянного тока, импульсные, переменного тока высокочастотного (ВЧ) или сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона. Подавляющее число работ посвящено переводу компактного материала в его наноразмерные частицы или соединения. Фактически это хорошо известный метод катодного распыления, но при атмосферном давлении в жидкой

среде. Распыляется материал катода, а наличие жидкой фазы препятствует агломерации частиц и способствует образованию наноразмерных частиц. Работ, в которых для получения материалов использовали изменение окислительно-восстановительных характеристик водных растворов под действием разряда, немного. Такая ситуация обусловлена тем, что разряд в контакте с раствором представляет собой единую самосогласованную систему - свойства плазмы, определяющие физико-химические процессы в растворе, сами зависят от протекающих в растворах процессов. Для выявления этих взаимосвязей и выбора оптимальных условий необходимо исследовать как свойства плазмы, так, одновременно, и процессы, ею инициируемые. Но такой подход трудоёмок и практически не реализован. Исследуются либо свойства (параметры) плазмы (публикации в журналах физической направленности), либо процессы в растворе (публикации в журналах химической и материаловедческой направленности). Что касается процессов синтеза неорганических соединений, и очистки, например воды, от ионов тяжелых металлов, то фиксируется сам факт образования частиц при каких-то характеристиках раствора и параметрах плазмы, но отсутствуют данные по кинетике этих процессов. По вышеуказанным причинам предлагаемые механизмы реакций в жидкой фазе являются гипотетическим, что не позволяет обосновать возможные направления выбора рациональных способов оптимизации процесса. То есть, в целом, ситуацию можно характеризовать как процесс накопления и обобщения экспериментальных результатов.

Научная значимость результатов исследования определяется недостаточной разработанностью теоретических, и противоречивостью имеющихся теоретических и прикладных результатов исследований процессов взаимодействия низкотемпературной плазмы газового разряда с растворами неорганических веществ. В свете доминирования научно-исследовательских работ преимущественно прикладного характера, проводимых по данному направлению исследования в мире, решение обозначенной проблемы представляется актуальным.

Отдельные этапы работы выполнялись при поддержке гранта Президента РФ для поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук МК-2918.2009.2 (2009-2010 гг.); Федеральных целевых программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы (госконтракты № 14.B37.21.1175 и № 14.B37.21.0763); грантов РФФИ 12-02-31074-мол_а (2012-2013 гг.), 14-02-31242-мол_а (2014-2015 гг.), 14-02-01113-а, (2014-2016 гг.); финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, проект № 3.1371.2017/4.6 (2017-2019 гг.); финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 22-22-00372 (2022 г.). Цели и задачи работы

Основной целью работы является решение одной из фундаментальных проблем физики и химии неравновесной плазмы - установление закономерностей и механизмов процессов активации воды и водных растворов неорганических соединений действием неравновесной плазмы газового разряда постоянного тока. Анализ свойств плазмы требует знания ее электрофизических параметров, их экспериментальное определение. К сожалению, имеющиеся экспериментальные методы не позволяют определять концентрации всех интересующих активных частиц ни в плазме, ни в растворе. Поэтому, методы математического моделирования, сами являются мощным методом исследования. Достижение основной цели требует рассмотрения двух взаимосвязанных подсистем - плазма газового разряда и водный раствор, находящийся в контакте с плазмой, и решения следующих задач.

1. Необходимо экспериментально определить электрофизические и энергетические характеристики (напряженности электрических полей, катодные падения потенциала, характеристические температуры поступательного, колебательного и вращательного движения молекул, интенсивности излучения линий и полос, геометрические размеры) плазмы в воздухе, и газах - его компонентах (аргоне, азоте, кислороде) в широком диапазоне давлений.

2. Предложить математические модели плазма-раствор, с учетом неравновесного характера кинетики процессов с участием электронов, кинетики

заселения колебательных уровней, участия возбужденных частиц в химических превращениях, влияния на состав плазмы продуктов неравновесного переноса в нее компонентов жидкой фазы, и потоков в жидкую фазу активных частиц плазмы. Одновременно необходимо создать модели процессов в жидкой фазе, инициируемых разрядом. Здесь же требуется решить задачу проверки адекватности разработанных моделей, т.е. проверки совпадения результатов расчетов с доступными экспериментальными данными о характеристиках процессов, протекающих как в плазме, так и в растворе.

3. Установить кинетические закономерности окислительно-восстановительных процессов с участием ионов металлов в водных растворах, инициируемых действием разряда постоянного тока в широком диапазоне концентраций растворов, и вкладываемой в разряд мощности. Предложить механизмы и составить кинетические схемы протекающих окислительно-восстановительных реакций с использованием методов математического моделирования.

4. Разработать способ получения дисперсных металлсодержащих порошков в водных растворах солей металлов, инициируемый действием разряда на раствор. Исследовать кинетические закономерности процесса синтеза, а также химический и кристаллографический состав получаемых веществ и их размер. На основе этих данных и свойств плазмы обосновать механизмы синтеза, описывающие наблюдаемые кинетические закономерности.

Научная новизна

1. Впервые определены геометрические (площади катодных пятен, диаметры положительного столба разряда), электрофизические (плотности электрического тока, приведенные напряженности электрического поля в положительном столбе разряда, приэлектродные падения потенциала, температуры нейтральной компоненты плазмы, колебательные температуры некоторых колебательно-возбужденных молекул) и эмиссионные (интенсивности линий и полос излучения возбужденных атомов и молекул) характеристики тлеющего разряда постоянного тока, неограниченного стенками разрядной

камеры, и находящегося в контакте с дистиллированной водой, в широком диапазоне давлений, в плазмообразующих газах аргон, азот, кислород, воздух.

2. Впервые предложены взаимосвязанные кинетические схемы (наборы реакций и констант скоростей) для плазменной и растворной подсистем, обеспечивающие их описание в согласии с опытом. Интегрирование этих кинетических схем в известные подходы и алгоритмы моделирования плазмы тлеющего разряда постоянного тока (совместное решение уравнения Больцмана для электронов, уравнений химической и колебательной кинетики), а также с учетом молекул воды, поступающих в газовую фазу из жидкого электрода, позволило получить новые данные по кинетике и концентрациям компонентов газовой и жидкой фаз, в том числе - для не исследованных ранее диапазонов условий и плазмообразующих газов.

3. Впервые получены систематические данные об электрофизических и энергетических характеристиках плазмы газового разряда, горящего в воздухе атмосферного давления в контакте с водными растворами, содержащими ионы Zn2+, Cd2+, Mn7+ (MnO42-) и Cr6+ (Сг2072-) в широком диапазоне токов разряда и концентраций раствора.

4. Впервые установлены кинетические закономерности процессов восстановления Сг6+ и Мп7+ под действием плазмы тлеющего разряда постоянного тока в воздухе, аргоне и кислороде, в отсутствии и в присутствии ловушек радикалов (фенола) в растворе в широком диапазоне вкладываемой в разряд мощности и концентраций раствора. Предложены механизмы и кинетические модели протекающих в растворе редокс процессов.

5. Предложен новый способ получения дисперсных оксидов 7п, Cd, Си, Бе, путем плазменной активации водных растворов солей указанных металлов с последующей сушкой и прокаливанием. Исследованы закономерности кинетики образования соединений в растворе. Определен их химический, фазовый и гранулометрический состав и обоснованы механизмы образования, а также механизмы превращений в оксиды в процессе прокаливания.

Теоретическая и практическая значимость работы

Установлены закономерности горения разряда постоянного тока в контакте с жидкой фазой в различных плазмообразующих газах, предложены модели, описывающие физико-химические закономерности процессов, протекающих во взаимосвязанной системе плазма-раствор. Получены кинетические данные об изменении концентрации широкого ряда металлов в водных растворах под действием разряда, предложены модели, описывающие наблюдаемые в растворе изменения. Разработан способ получения металлосодержащих порошкообразных соединений в растворах.

Совокупность полученных экспериментальных результатов и теоретических положений представляет интерес для ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями в таких областях, как физика и химия плазмы, физическая химия, кинетика и синтез, а также исследователям и инженерам, ведущим прикладные исследования в области разработки процессов получения наноразмерных материалов, и в области очистки водных ресурсов от неорганических загрязнений. Полученные результаты и информация о характеристиках разрядов, в совокупности с данными о кинетике и механизмах образования активных частиц в плазме и растворе, о химических превращениях в растворах, в совокупности с разработанными моделями позволят предсказывать результаты процессов синтеза неорганических соединений и восстановления металлов в зависимости от параметров разряда и характеристик раствора. Методология и методы исследования

Объектом исследования выступал тлеющий разряд постоянного тока, находящийся в контакте с растворами неорганических соединений. Данная плазмохимическая система рассматривалась как самосогласованная, состоящая из двух взаимосвязанных основных подсистем - плазмы газового разряда, инициирующей химические превращения в жидкой фазе, и жидкой фазы, продукты неравновесного переноса которой влияют, в свою очередь, на процессы в плазме. Предметом анализа были экспериментальные результаты о кинетике процессов, протекающих как в плазме газового разряда, так и в растворах,

подверженных его воздействию, в совокупности с результатами математического моделирования протекающих процессов. Для моделирования исследуемых процессов использовались численные методы решения систем уравнений электронной, колебательной и химической кинетики. В качестве экспериментальных, были использованы оптическая эмиссионная спектроскопия и электрические измерения для плазмы; спектрофотометрические, флуоресцентные и химические методы анализа, динамическое рассеяние света для жидкой фазы; электронная микроскопия, энергодисперсионный элементный, рентгеновский дифракционный анализ, термогравиметрический и калориметрический анализ для образующейся и экстрагируемой из раствора твердой фазы.

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные результаты исследований геометрических, электрофизических и эмиссионных характеристик разряда постоянного тока с водным катодом в азоте, кислороде, аргоне и воздухе, в широком диапазоне давлений плазмообразующего газа.

2. Результаты математического моделирования исследованных разрядов, основанного на совместном решений уравнения Больцмана и уравнения проводимости плазмы, систем уравнений колебательной и химической кинетики, с учетом поступающих в газовую фазу из жидкого электрода паров воды: концентрации и потоки нейтральных компонентов (включая возбужденные), механизмы нагрева газа в плазме.

3. Кинетика окислительно-восстановительных процессов металлов переменной степени окисления (Сг, Мп) в их водных растворах под действием тлеющего разряда постоянного тока в воздухе, аргоне, кислороде, в широком диапазоне концентраций раствора и токов разряда.

4. Кинетические схемы реакций и результаты их моделирования для процессов окисления-восстановления ионов хрома, удовлетворительно описывающие наблюдаемые экспериментально результаты, кинетические

характеристики процессов, протекающих в плазменно-растворных системах (скорости, константы скоростей, энергетические выходы).

5. Закономерности образования твердых продуктов взаимодействия плазмы газового разряда и растворов на примере получения кадмий,- цинк-, железо-, медь- и марганецсодержащих порошков, в совокупности с результатами анализа химических и физических свойств получаемых материалов. Степень достоверности и апробация результатов работы

Достоверность полученных экспериментальных результатов и выводов обеспечивается использованием современного оборудования,

сертифицированных и/или апробированных методик измерений, детальным анализом получаемых данных и возникающих случайных погрешностей, анализом применимости теоретических положений, используемых для обработки результатов измерений, критическим анализом допущений, заложенных в предлагаемых моделях, применением справочных данных, рекомендованных общепризнанными международными изданиями.

Материалы диссертационной работы были представлены и обсуждались на 25 Международном симпозиуме по физике ионизованных газов (Сербия, Доньи Милованац, 2010 г.); 5 Центральноевропейском симпозиуме по плазмохимии (Венгрия, Балатонамади, 2012 г.); 7 Международной конференции по физике плазмы и плазменным технологиям (Белоруссия, г. Минск, 2012 г.); 6, 7, 8, 9 Международных симпозиумах по теоретической и прикладной плазмохимии (Россия: г. Иваново, 2011, 2018, 2021 гг., г. Плес, 2014 г.); 36, 37, 38, 40, 41 Международных конференциях по физике плазмы и УТС (Россия, г. Звенигород, 2009, 2010, 2011, 2013, 2014 гг.); 9 Международной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы будущего» (Россия, г. Иваново, 2016 г.); 12, 14, 15 Международных симпозиумах по газоразрядной плазме и ее применениям (Россия, г. Томск 2015, 2019, 2021 гг.); 11 Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах» (Россия, г. С.-Петербург, 2017 г.); Всероссийских (с международным участием) конференциях

«Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий» (Россия, г. Казань, 2017 г.), «Физика низкотемпературной плазмы» (Россия, г. Казань, 2017 г.), «Менделеев-2013», «Менделеев-2014» (Россия, г. С.-Петербург, 2013, 2014 гг.), «Актуальные проблемы теории и практики гетерогенных катализаторов и адсорбентов» (Россия, г. Иваново, 2021 г.); 9 Международной конференции «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии» (Россия, г. Ижевск, 2022 г.). Публикации

По теме диссертации опубликована 91 печатная работа, в том числе 40 статей в журналах из Перечня рецензируемых научных изданий, 14 статей в прочих журналах и сборниках трудов, и тезисы 32 докладов на научных конференциях, получен 1 патент на изобретение и 4 патента на полезные модели. Личный вклад автора

Личный вклад автора состоит в научном обосновании целей и постановке задач исследования, разработке методологии их решения, анализе и систематизации экспериментальных данных, полученных лично автором, обсуждении результатов физико-химических исследований. Формулировка основных выводов работы, подготовка части публикаций выполнена совместно с научным консультантом. Работа является результатом обобщения части исследований плазменно-растворных систем, выполняемых под руководством и при участии автора за период с 2009 по 2022 гг. в ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет». Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, семи глав, обзора литературы, заключения, приложения и списка литературы, включающего 350 наименований. Работа изложена на 358 страницах, содержит 16 таблиц и 204 рисунка.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Специфика газоразрядной плазмы в контакте с растворами при давлениях, близких к атмосферному

Вопросы специфики плазмы атмосферного давления в контакте с растворами, и физико-химические свойства плазмы газовых разрядов различного типа, достаточно подробно рассмотрены автором данной работы в обзорных статьях [1, 2] (в соавторстве). Таким образом, целесообразно основывать первую часть данного литературного обзора на указанных работах, с добавлением новых литературных данных, в частности, с учетом так называемой дорожной карты развития фундаментальных исследований и технологий низкотемпературной плазмы газовых разрядов [3].

Для обработки водных растворов используют преимущественно разряды атмосферного давления. Зона плазмы, так или иначе, непосредственно контактирует с обрабатываемым раствором.

Первичным процессом, определяющим существование газоразрядной плазмы, является ионизация молекул или атомов плазмообразующего газа ударами энергичных электронов, которые приобретают энергию от внешнего электрического поля. Гибель заряженных частиц происходит как путем их диффузии к границам разрядной зоны, так и при совместной рекомбинации электронов и положительных ионов в объеме плазмы. Причем в качестве границы разрядной зоны может выступать как реальная граница раздела фаз, например, плазма-раствор, или плазма - стенка реактора, так и, в случае неограниченного стенками разряда, некая "виртуальная граница", за пределами которой уже нельзя говорить о существовании плазмы.

Для поддержания стационарного состояния плазмы энергия электронного газа должна быть достаточной для ударной ионизации, компенсирующей потери зарядов. Особенностью плазменной системы является то, что, в силу большого различия масс электронов и ионов, энергию от внешнего поля приобретают практически только электроны (рисунок 1.1). Поэтому первичными процессами активации являются процессы, связанные с электронным ударом. Образующиеся

возбужденные частицы, продукты их диссоциации, ионы начинают реагировать между собой, формируя новые частицы плазмы. Ввиду того, что доля энергии, теряемая электроном при столкновении с тяжелой частицей, невелика и составляет ~те/М (те и М - масса электрона и тяжелой частицы соответственно), электроны набирают в поле энергию, много большую, чем поступательная энергия атомов и молекул. В газовой фазе накапливаются частицы, обладающие высокой химической активностью. Газ химически активируется. Часть возбужденных молекул, атомов, радикалов и ионов, способна реагировать с поверхностью границы фаз, в частности, раствора, взаимодействуя тем самым с веществами, содержащимися в нем.

Электромагнитное поле

Электроны

У 1

Рисунок 1.1 - Схема потоков энергии в неравновесной плазме При этом типичные значения средней энергии электронов составляют единицы электрон-вольт, что эквивалентно температурам, большим, чем 10 000 К, тогда как газовые температуры мало отличаются от температур при нормальных условиях [4], что не приводит к значимой потере обрабатываемого вещества вследствие процессов, например, испарения. В то же время, концентрации возбужденных частиц, атомов и радикалов существенно превышают равновесные при той же газовой температуре в условиях термодинамического равновесия. Функция распределения электронов по энергиям (ФРЭЭ) и функции распределения частиц по внутренним степеням свободы становятся также

неравновесными, не максвелл-больцмановскими [4, 5]. В то же время высокие частоты энергетического обмена при столкновениях тяжелых частиц приводят к "максвелизации" их функций распределения по поступательным энергиям и, как правило, по вращательным уровням энергии.

Следовательно, плазма является сильно неравновесной системой. Это обстоятельство, а также относительно высокое давление, существенно осложняет ее диагностику и анализ кинетики протекающих в ней процессов. Наиболее распространенными, относительно простыми в реализации и доступными методами являются оптико-спектральные измерения: эмиссионная спектроскопия [6], адсорбционная спектроскопия [|7|, 8]. Также можно отметить лазерно-индуцированную (ЬШ) [9 ] или двухфотонную лазерно-индуцированную

флюоресценции (ТАЬШ) [10]. Эти методы позволяют определять концентрации частиц в возбужденных состояниях, вращательные и колебательные температуры и концентрации частиц в основном состоянии. При некоторых параметрах плазмы возможна также оценка концентрации электронов с использованием уширения

линий излучения по Штарку [11]. Сложности анализа кинетики процессов обусловлены необходимостью знания ФРЭЭ, которая при атмосферном давлении не может быть определена экспериментально. Ее можно найти путем численного решения уравнения Больцмана. Для его решения необходимо знать величину приведенной напряженности электрического поля Е/М (Е - напряженность электрического поля, N - суммарная концентрация частиц), температуру тяжелых

частиц и мольные доли частиц плазмы [ 12]. Таким образом, плазменная система является самосогласованной. Ее физические параметры, определяющие химическую активность, сами зависят от химического состава плазмы, и наоборот. Поэтому анализ системы в целом требует совместного решения уравнения Больцмана, уравнений химической и колебательной кинетики, уравнений баланса зарядов, а также учета процессов переноса компонентов раствора в газовую фазу. Физические процессы оказываются тесно взаимосвязанными с химическими превращениями.

1.2. Классификация и конструкции реакторов. Физико-химические

свойства плазмы

Какой-либо общей классификации реакторов для обработки растворов на сегодняшний день не выработано. В зависимости от выбранных критериев, наиболее часто в неявной форме реакторы классифицируют:

1. по типу используемого разряда различают системы:

• коронного, стримерного и искрового разрядов;

• диэлектрического барьерного разряда (ДБР);

• дугового разряда;

• тлеющего разряда.

2. по виду приложенного напряжения (способу возбуждения и поддержания разряда) выделяют системы с разрядами:

• постоянного тока (напряжения);

• переменного напряжения:

о низкочастотные - килогерцового диапазона (НЧ); о высокочастотные (ВЧ); о микроволновые (СВЧ); о импульсные (монополярные и биполярные).

3. по фазе (агрегатному состоянию вещества), в которой создается разряд, можно выделить реакторы, где разряд создается:

• над поверхностью раствора (в газовой фазе над раствором, в том числе и в газовой фазе, с каплями или туманом, т.е. парогазовой);

• в растворе (в том числе, и в растворе, через который пропускают газовые пузырьки).

Используя комбинации вышеупомянутых признаков, можно создать и более

обширную классификацию. В частности, в работе [13] авторы, задаваясь вопросом, какой же из реакторов наиболее эффективен для целей плазменной очистки воды, выделяют 27 типов плазменно-растворных систем. В данной работе будет использоваться классификация по типу разряда, с добавлением, где это необходимо, других сведений.

1.2.1. Реакторы и коронный, стримерный, искровой разряды

Визуально коронный разряд представляет собой слабо светящуюся область, которая образуется при приложении электрического поля к электродам, один из которых имеет малый радиус кривизны (острие и т.п.). Именно вблизи такого электрода и локализуются электрическое поле, излучения, и сосредоточены процессы ионизации электронным ударом. По полярности локализованного поля различают положительную (вблизи анода) и отрицательную (вблизи катода) короны. Применение коронного разряда для обработки материалов, газов и водных растворов не слишком эффективно, ввиду малой удельной мощности. Простое увеличение тока разряда не приводит к росту мощности, вкладываемой в корону, т.к. разряд переходит в искровую форму через образование стримеров, т.е. тонких токовых шнуров между электродами, дальнейшему пробою разрядного промежутка, и возвращению к коронной форме разряда. Амплитуда импульсов тока, как правило, составляет десятки, но может достигать и сотен миллиампер. Увеличения мощности без перехода в искровую форму можно достичь, используя импульсное питание разряда. Импульсную корону можно отнести к стримерному типу разряда. Для положительной короны вблизи анода возникает большое число стримеров, которые начинают размножаться и распространяться к катоду, постепенно заполняя межэлектродный зазор, но, не «срываясь" в искру. При этом, в зависимости от межэлектродного расстояния, конструкции электродов, а также параметров внешней электрической цепи, величина токовой амплитуды импульса может быть и на порядки величин меньше.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Шутов Дмитрий Александрович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1|. Рыбкин, В.В. Электрические разряды атмосферного давления как инструмент химической активации водных растворов / В.В. Рыбкин, Д.А. Шутов // Физика плазмы - 2017. - Т. 43. - № 11. - С. 929-954.

2. Choukourov, A. Physico-Œemical Properties of DC Current Discharge Plasma with Liquid Cathode / A. Choukourov, A.S. Manukyan, D.A. Shutov, V.V. Rybkin // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. - 2016. - V. 59. - № 12. - P. 4-16.

3. Adamovich, I. The 2022 Plasma Roadmap: Low Temperature Plasma Science and Technology / I. Adamovich, S. Agarwal, E. Ahedo [et al]. // J. Phys. D: Appl. Phys. -2022. - V.55. - P. 373001 (55pp).

|4|. Bruggeman, P. Non-thermal plasmas in and in contact with liquids / P. Bruggeman,

C. Leys // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2009. - V. 42. - № 5. - P. 053001.

[5j. Mezei, P. Electrolyte cathode atmospheric glow discharges for direct solution

analysis / P. Mezei, T. Cserfalvi // Appl. Spectrosc. Rev. - 2007. - V. 42. - № 6. - P.

573-604.

[6|. Bruggeman, P. Characterization of a direct DC-excited discharge in water by optical emission spectroscopy / Bruggeman P. [et al.]. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2009. - V. 18. - № 2. - P. 025017-025030.

[7j. Xiong, Q. Absolute OH density measurements in an atmospheric pressure dc glow discharge in air with water electrode by broadband UV absorption spectroscopy / Q. Xiong, Z. Yang, P.J. Bruggeman // J. Phys. D: Appl. Phys. -2015. - V. 48. - № 9. - P. 424008.

8. Zhang, S. Spatially resolved ozone densities and gas temperatures in a time modulated RF driven atmospheric pressure plasma jet: an analysis of the production and destruction mechanisms / S. Zhang [et al.]. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2013. - V. 46. -№ 20. - P. 205202 (12pp).

:......: Л

|9|. Li, L. Measurement of OH radicals at state X П in an atmospheric-pressure micro-flow dc plasma with liquid electrodes in He, Ar and N2 by means of laser-induced

fluorescence spectroscopy / L. Li, A. Nikiforov, Q. Xiong, X. Lu, L. Taghizadeh, C. Leys // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2012. - V. 45. - № 12. - P. 125201.

............................-5

10 Zhang, S. The effect of collisional quenching of the O 3p P,- state on the

determination of the spatial distribution of the atomic oxygen density in an APPJ operating in ambient air by TALIF / S. Zhang, A.F.H. van Gessel, S.C. van Grootel, P.J. Bruggeman // Plasma Sources Sci. Technol. - 2014. - V. 23. - № 2. - P. 025012 (11 pp).

11. Nikiforov, A.Yu. Electron density measurement in atmospheric pressure plasma

jets: Stark broadening of hydrogenated and non-hydrogenated lines / A.Yu. Nikiforov, Ch. Leys, M.A. Gonzalez, J.L. Walsh // Plasma Sources Sci. Technol. - 2015. - V. 24. -№ 3. - P. 034001 (18 pp.)

12. Гинзбург, В.Л. Нелинейные явления в плазме, находящейся в переменном электромагнитном поле / В.Л. Гинзбург, А.В. Гуревич // УФН. - 1960. Т. 70. - С. 201-246.

13. Malik, M. A. Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy

Efficient? / M. A. Malik [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2010. - V. 30. - № 1. - P. 21-31.

14. Grabowski, L.R. Corona above water reactor for systematic study of aqueous

phenol degradation / L.R. Grabowski, L.R. van Veldhuizen, A.J.M. Pemen, W.R. Rutgers. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - V. 26. - № 1. - P. 3-17.

15. Sunka, P. Generation of chemically active discharges in water / P. Sunka, V.

Babicky, M. Clupek , P. Lukes, M. Simek, J. Schmidt , M. Cernak. // Plasma Sources Sci. Technol. - 1999. - V. 8. - № 2.- P. 258-265.

16. Lukes, P. Plasmachemical oxidation process in a hybrid gas-liquid electrical

discharge reactor / P. Lukes, B. R. Locke. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - V. 38. -№ 22. - P. 4074-4081.

17. Grymonpre, D.R. The role of Fenton's reaction in aqueous phase pulsed streamer

corona reactor / D.R. Grymonpre, A.K. Sharma, W.C.A. Finney, B.R. Locke. // Chem. Eng. Journ. - 2001. - V. 82. - № 1-3. - P. 189-207.

18. Malik, A. M. New approach for sustaining energetic, efficient and scalable non-

equilibrium plasma in water vapours at atmospheric pressure / A. M. Malik, K. H. Schoenbach // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2012. - V. 45. - № 13. - P. 132001.

19. Mededovic, Thagard S. Chemistry of the positive and negative electrical discharges

formed in liquid water and above a gas-liquid surface / S. Thagard Mededovic, K. Takashima, A. Mizuno // Plasma Chem. Plasma Process. - 2009. - V. 29. - № 6. - P. 455-473.

20. Akishev, Yu.S. Generation of a nonequlibrium plasma in heterophase atmospheric-pressure gas-liquid media and demonstration of its sterilization ability / Yu.S. Akishev [et al.]. // Plasma Physics Reports. - 2006. - V. 32. - № 12. - P. 1052-1061.

21. Akishev, Yu. Self-running low-frequency pulsed regime of DC electric discharge in gas bubble immersed in a liquid / Yu. Akishev [et al.]. // J. Optoelectronics and Adv. Mat. - 2008. - V. 10. - № 8. P. 1917-1921.

22. Malik, M.A., Synergistic effect of plasmacatalyst and ozone in a pulsed corona

discharge reactor on the decomposition of organic pollutants in water / M.A. Malik // Plasma Sources Sci. Technol. - 2003. - V.12. - № 4. - P. 26-32.

23. Hao, X.L. Enhanced degradation of organic pollutant 4-chlorophenol in water by non-thermal plasma process with TiO2 / X.L. Hao, M.H. Zhou, Y. Zhang, L.C. Lei // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - V. 26. - №5. - P. 455-468.

24. Akishev, Yu. The interaction of positive streamers with bubbles floating on a liquid surface / Yu. Akishev [et al.]. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2015. - V. 24. - P. 065021 (15 pp).

25. Pawlat, J. Generation of oxidants and removal of indigo blue by pulsed power in bubbling and foaming systems / J. Pawlat, K. Hensel, S. Ihara // Czech. J. Phys. - 2006. - V. 56. - P.B1174-1178.

26. Itay, E. E. Application of a novel plasma-based oxidation process for efficient and

cost-effective destruction of refractory organics in tertiary effluents and contaminated groundwater / E. E. Itay [et al.]. // Desalination and Water Treatment. - 2009. - V. 11. -P. 236-244.

27. IEEE Int. Conf. Dielectric Liquids : Characterization and spectroscopic study of

positive streamers in water (Coimbra, Portugal) / J. Nieto-Salazar [et al.]. - Portugal, 2005. - P. 91-95.

28. Namihira, T. Electron temperature and electron density of underwater pulsed

discharge plasma produced by solid-state pulsed-power generator / T. Namihira [et al.]. // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2007. - V. 35. - № 3. - P. 614-622.

29. Sunka, P. Pulse electrical discharges in water and their applications / P. Sunka //

Phys. Plasma. - 2001. - V. 8. - № 5. - P. 2587-2594.

30. An, W. Underwater streamer propagation analyzed from detailed measurements of

pressure release / W. An, K. Baumung, H. Bluhm // J. Appl. Phys. - 2007. - V. 101. -№ 5. - P. 053302.

31. Proceedings of 15th Int. Symp. on Plasma Chemistry: Comparison of pulsed corona

discharge in water and air (Prague) / E. M. Veldhuizen, W. R. Rutgers - Prague, 2001. -P. 3245-3250.

32. Bonifaci, N. Application de la spectroscopie d'émission a l'etude des discharges

electrique dans les liquids / N. Bonifaci, A. Denat, P. E. Frayssines // J. Electrostat. -2006. - V. 64. - № 7-9. - P. 445-449.

33. Shih, K. Y. Chemical and physical characteristics of pulsed electrical discharge

within gas bubbles in aqeous solurions / K. Y. Shih, B. R. Locke // Plasma Chem. Plasma Process. - 2010. - V. 30. - № 1. - P. 1-20.

34. Bian, W. Formation Formations of active species and by-products in water by

pulsed high-voltage discharge / W. Bian, M. Zhou, L. Lei // Plasma Chem. Plasma Process. - 2007. - V. 27. - № 3. - P. 337-348.

35. Janca, S. Investigation of the chemical action of the gliding and point arcs between

the metallic electrode and aqueous solution / S. Janca, S. Kuzmin, A. Maximov [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Proc. - 1999. - V. 19. - № 1. - P. 53-67.

36. Du, Ch. M. The effects of gas composition on active species and byproducts

formation in gas-water gliding arc discharge / Ch. M. Du, Y. W. Sun, X. F. Zhuang // Plasma Chem. Plasma Process. - 2008. - V. 28. - № 4. - P. 523-533.

37. Njoyim, E. Coupling gliding discharge treatment and catalysis by oyster-shell

powder for pollution abatement of surface waters / E. Njoyim [et al.]. // Ind. Eng. Chem. Res. - 2009. - V. 48. - № 22. - P. 9773-9780.

38. Fridman, A. Gliding arc gas discharge / A. Fridman, S. Nester., L. Kennedy., A.

Saveliev, O. Mutaf-Yardimci.// Progress in Energy and Combustion Science. -1999. -V. 25. - P. 211-231.

39. Czernichowski,A. Gliding arc: Applications to engineering and environment

control. // Pure Appl. Chem. -1994. - V. 66. - №6. - P. 1301-1310.

40. Mutaf-Yardimci, O. Employing plasma as catalyst in hydrogen production / O.

Mutaf-Yardimci , A.V. Saveliev, A. Fridman, L.A. Kennedy // Int. J. Hydrog. Energy. -1999. - V. 23. - № 12. - P. 1109-1111.

41. Liu, Ya. Gliding arc discharge for decolorization and biodegradability of azo dyes

and printing and dyeing wasterwater / Ya. Liu, H. Tian, A. Si // Plasma Chem. Plasma Process. - 2012. - V. 32. - № 3. - P. 597-607.

42. Пискарев, И.М. Зависимость от температуры скорости образования активных

частиц при наносекундном стримерном коронном электрическом разряде между твердым электродом и поверхностью воды / И.М. Пискарев и др. // Химия высоких энергий. - 2007. - Т. 41. - № 4 - С. 334-336.

43. Moussa, D. Disposal of spent tributylophosphate by gliding arc plasma / D.

Moussa, J. L. Brisset // J. Hazard. Mater. - 2003. - V. 102. - № 3. P. - 189-200.

44. Krawczyk, K. Combined plasma-catalytic processing of nitrous oxide / K.

Krawczyk, M. Mlotek // Appl. Catalysis B. - 2001. - V. 30. - № 3-4. - P. 233-245.

45. Moussa, D. Plasma-chemical destruction of trilaurylamine issued from nuclear

laboratories of reprocessing plants / D. Moussa [et al.]. // Ind. Eng. Chem. Res. - 2006.-V. 45. - № 1. - P. 30-33.

46. Бобкова, Е. С. Влияние молекул воды на характеристики электронов в

неравновесной плазме кислорода / Е. С. Бобкова, В. В. Рыбкин, Я. В. Ходор // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2012. - Т. 55. - № 12. - С. 59-62.

47. Kogelschats, U. Dielectric-barrier Discharges: Their History, Discharge Physics,

and Industrial Applications / U. Kogelschats // Plasma Chem. Plasma Process. - 2003. -V. 23. - № 1. - P. 1-46.

48. Kogelschats, U. Filamentary, patterned and diffuse barrier discharges / U.

Kogelschats // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2002. - V. 30. - № 4. - P. 1400-14008.

49. Gherargi, N. Transition from glow silent discharge to micro-discharges in nitrogen

gas / N. Gherardi // Plasma Sources Sci. Technol. - 2000. - V. 9. - № 3. - P. 340-346.

50. Gherardi, N. Mechanisms controlling the transition from glow silent discharge to

streamer discharge in nitrogen / N. Gherardi, F. Massines // IEEE Trans. Plasma Sci. -2001. - V. 29. - №3. - P. 536-544.

51 Golubovskii, Yu. B. Influence of interaction between charged particles and

dielectric surface over homogeneous barrier discharge in nitrogen / Yu. B. Golubovskii [et al.]. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2002. - V. 35. - № 8. - P. 751-761.

52 Golubovskii, Yu. B. On the stability of a homogeneous barrier discharge in nitrogen

relative to radial perturbation / Yu. B. Golubovskii [et al.]. // J. Phys. D: Appl. Phys. -2003. - V. 36. - № 8. - P. 975-981.

53 Qu, G. Z. Simultaneous pentachlorophenol decomposition and granular activated

carbon regeneration assisted by dielectric barrier discharge plasma / G. Z. Qu [et al.]. // J. Hazard. Mater. - 2009. - V. 172. - P. 472-478.

54. Bubnov, A. G. Plasma-Catalytic Decomposition of Phenols in Atmospheric

Pressure Dielectric Barrier Discharge / A. G. Bubnov [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - V. 26. - № 1. - P. 19-30.

55 Bubnov, A. G. Comparative actions of NiO and TiO2 catalysts on the destruction of

phenol and its derivatives in a dielectric barrier discharge / A. G. Bubnov [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2007. - V. 27. - № 1. - P. 177-187.

56. Eliasson, B. Modeling and applications of silent discharge plasmas / B. Eliasson, U.

Kogelschatz // IEEE Trans. Plasma Sci. - 1991. - V. 19. - № 2. - P. 309-323.

57. Eliasson, B. Ozone synthesis from oxygen on dielectric barrier discharges / B.

Eliasson, M. Hirth, U. Kogelschatz // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1987. - V. 20. - № 11. -P. 1421-1437.

58. Matsui, Y. Experimental and theoretical study of acetic-acid decomposition by a

pulsed dielectric-barrier plasma in a gas-liquid two-phase flow. / Y. Matsui [et al.]. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2011. - V. 20. - № 3. - P. 034015-034026.

59. Бобкова, Е.С. Оценка параметров электронов в диэлектрическом барьерном

разряде атмосферного давления с жидким электродом / Е.С. Бобкова, В.В. Рыбкин // Теплофизика высоких температур. - 2013. - Т. 51. - № 6. - С.825 - 830.

60. Thevenet, F. Synthesis of hydrogen peroxide using dielectric barrier ddischarge

associated with fibrous materials / F. Thevenet [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2010. - V. 30. - № 4. - P. 489-502.

61. Bubnov, A. G. Plasma-Catalytic Decomposition of Phenols in Atmospheric

Pressure Dielectric Barrier Discharge / A. G. Bubnov [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - V. 26. - № 1. - P. 19-30.

62. Grinevich, V. I. Kinetics of ozone formation in the gas and liquid phases in a

barrier-discharge plasma / V.I. Grinevich // Theoret. Found. Chem. Eng. - 2004. - V. 38. - № 1. - P. 56-60.

63. Mok, Y. S. Application of Dielectric Barrier Discharge reactor Immersed in

Wastewater to the Oxidative Degradation of Organic Contaminant / Y. S. Mok [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2007. - V. 27. - № 1. - P. 51-64.

64. Hickling, A. Contact glow-discharge electrolysis / A. Hickling, M.D. Ingram //

Trans. Faraday Soc. - 1964. - V. 60. - P. 783-793.

65. Fridman, A. Non-Thermal Atmospheric Pressure Plasma / A. Fridman, A. Gutsol,

Y. Cho // Advance in Heat Transfer. - 2007. - V. 40. - P. 1-142.

66. Gao, J. Oxidative degradation of phenol in aqueous electrolyte induced by plasma

from a direct glow discharge / J. Gao [et al.]. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2003. -V. 12. - № 4. - P. 533-538.

67. Wang, L. 4-chlorophenol degradation and hydrogen peroxide formation induced by

DC diaphragm glow discharge in an aqueous solution / L. Wang // Plasma Chem. Plasma Process. - 2009. - V. 29. - № 3. - P. 241-250.

68. Nikiforov, A. Y. Influence of capillary geometry and applied voltage on hydrogen

peroxide and OH radical formation in AC underwater electrical discharge / A. Y. Nikiforov, C. Leys // Plasma Sources Sci. Technol. - 2007. - V. 16. - № 2. - P. 273380.

69. De Baerdemaeker, F. Characteritics of ac capillary discharge produced in

electrically conductive water solution / F. De Baerdemaeker [et al.]. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2007. - V. 16. - № 2. - P. 341-354.

70. Bruggeman, P. Experimental investigation of dc electrical breakdown of long

vapour bubbles in capillaries / P. Bruggeman, C. Leys, J. Vierendeels // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2007. - V. 40. - № 7. - P. 1937-1943.

71. Максимов, А. И. Электрические и оптические свойства подводного разряда

типа диафрагменного / А. И. Максимов, А. Ю. Никифоров // Химия высоких энергий. - 2010. - Т. 44. - № 3. - С. 272-276.

72. Bobkova, E. Modeling chemical composition for an atmospheric pressure DC

discharge in air with water cathode by 0-D model / E. Bobkova, S. Smirnov, Yu. Zalipaeva, V. Rybkin // Plasma Chem. Plasma Process. - 2014. - V. 34. - № 4. -P.721-743.

73. Bruggeman, P. DC excited glow discharges in atmospheric pressure air in pin-to-

water electrode systems/ P. Bruggeman, J.J. Liu, J. Degroote, M.G. Kong, J. Vierendeels , C. Leys. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008. - V. 41. - № 7. - P. 215201 (11 pp).

74. Titov, V.A. Characteristics of atmospheric pressure glow discharge with aqueous

electrolyte cathode. / V.A. Titov, V.V. Rybkin, A.I. Maximov, H.-S. Choi // Plasma

Chem. Plasma Process. - 2005. - V. 25. - № 5. - P. 503-518.

75. Cserfalvi, T. Operating mechanism of the electrolyte cathode atmospheric glow

discharge. / T. Cserfalvi, P. Mezei // Fresenius J. Anal. Chem. - 1996. - V. 355, № 7-8. - P. 813-819.

76. Gaisin, A.R. Vapor air discharges between electrolytic cathode and metal anode at

atmospheric pressure. / A.R. Gaisin, E.E. Son // High Temperature. -2005. - V. 43. -№ 1. - P. 1-7.

77. Bruggeman, P. Characteristics of atmospheric pressure air discharges with a liquid

cathode and a metal anode / P. Bruggeman, E. Rubezl, A. Maslani, J. Degroote, A. Malesevic, R. Rego, J. Vierendeels, C. Leys C. // Plasma Sources Sci. Technol. - 2008. - V. 17. - № 2. - P. 025012 (11 pp).

78. Fridman, A. Plasma Chemistry / A. Fridman. - Cambridgeshire, United Kingdom: Cambrige University Press. - 2008. - 978 p.

79. Verreysken, T. Spectroscopic study of an atmospheric dc glow discharge with a

water electrode in atomic and molecular gases. / T. Verreysken, D.C. Schram, C. Leys, P. Bruggeman // Plasma Sources Sci. Technol. - 2010. - V. 19. - № 4. - P. 045004 (9 pp).

80. Mezei, P. The investigation of an abnormal electrolyte cathode atmospheric glow

discharge (ELCAD) / P. Mezei, T. Cserfalvi // J. Phys. D: Appl. Phys. -2006. - V. 39. - № 12. - P. 2534-2539.

81 Lu, X. Atmospheric pressure glow discharge in air using a water electrode / X.P.

Lu, M. Laroussi M. // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2005. - V. 33. - №2 - P. 272-273.

82. Jamrôz, P. Spectroscopic Characterization of miniaturized atmospheric-pressure DC

glow discharge generated in contact with flowing small size liquid cathode / P. Jamroz, W. Zyrnicki W. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2011. -V. 31. - № 5. - P. 681-696.

83. Titov, V.A. Experimental and theoretical studies on the characteristics of

atmospheric pressure glow discharge with liquid cathode / Titov V.A., Rybkin V.V., Smirnov S.A., Kulentsan A.N., Choi H.S. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. -V. 26. - № 6. - P. 543-555.

84. Bruggeman, P.J. Gas temperature determination from rotational lines in non-

equilibrium plasmas: a review / P.J. Bruggeman, N. Sadeghi, D.C. Schram, V. Linss // Plasma Sources Sci. Technol. - 2014. - V. 23. - № 2. - P. 023001 (31 pp).

85 Webb, M.R. Spectroscopic characterization of ion and electron populations in a

solution-cathode glow discharge / M.R. Webb, F.J. Andrade, G. Gamez, R. McCrindle, G.H. Hieftje // J. Anal. At.Spectrom. - 2005. - V. 20. - № 11. - P. 1218-1225.

86. Nikiforov, A. Absolute concentration of OH radicals in atmospheric pressure glow

discharges with a liquid electrode measured by laser-induced fluorescence spectroscopy / A. Nikiforov, Q. Xiong, N. Britun, R. Snyders, X.P. Lu, C. Leys // Appl. Phys. Express. - 2011. - V. 4. - N 2. - P. 026102.

87. Рыбкин, В.В. Характеристики электронов и колебательных распределений

молекул в разряде постоянного тока атмосферного давления в воздухе с жидким катодом / В.В. Рыбкин, С.А. Смирнов, В.А. Титов, Д.А. Аржаков // Теплофизика высоких температур. - 2010. - Т. 48. - № 4. - С. 498-503.

88. Коновалов, А.С. Влияние молекул воды на параметры электронов в

неравновесной плазме воздуха / Коновалов А.С., Рыбкин В.В., Смирнов С.А. // Известия ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - № 11. - С. 44-47.

89. Рыбкин, В.В. Кинетические характеристики и сечения взаимодействия

электронов с молекулами воды. / В.В. Рыбкин, В.А. Титов, И.В. Холодков // Известия ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2008. - Т. 51. - № 3. - С. 3-10.

90. Chen, Q. Physicochemistry of the plasma-electrolyte solution interface / Q. Chen,

K. Sato, Y. Takemura, H. Shirai // Thin Solid Films. - 2008. - V. 516. - № 19. - P. 6688-6693.

91. Баринов, Ю.А.Определение концентрации электронов в разряде с жидкими

неметаллическими электродами в воздухе при атмосферном давлении по поглощению зондирующего СВЧ излучения / Ю.А. Баринов, В.Б. Каплан, В.В. Рожденственский, С.М. Школьник // Письма в ЖТФ. - 1998. - Т.24. - С. 52-57.

92. Barinov, Y.A. Probe measurements in a discharge with liquid nonmetallic electrodes

in air at atmospheric pressure / Y.A. Barinov, S.M. Skol'nik // Tech. Phys.- - 2002. - V. 47. - № 3. - P. 313-319.

93. Mezei, P. The gas temperature in the cathode surface - dark space boundary layer of

an electrolyte cathode atmospheric glow discharge (ELCAD) / P. Mezei P, T. Cserfaly, M. Janossy // J. Phys. D: Appl. Phys. -1998. -V. 31. - № 4. - L. 14.

94. Mezei, P. A Critical Review of Published Data on the Gas Temperature and the

Electron Density in the Electrolyte Cathode Atmospheric Glow Discharges / P. Mezei, T. Cserfalvi // Sensors. - 2012. - V. 12. - № 5. - P. 6576-6586.

95. Mezei, P. The spatial distribution of the temperatures and the emitted spectrum in

the electrolyte cathode atmospheric glow discharge / P. Mezei P, T. Cserfalvi, L. Csillag // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - V. 38. - № 16. - P. 2804-2811.

96. Максимов, А.И. Излучение тлеющего разряда с электролитным катодом и

процессы переноса нейтральных и заряженных частиц из раствора в плазму / А.И. Максимов, В.А. Титов, А.В. Хлюстова А.В. // Химия высоких энергий. - 2004. - Т. 38. - № 3. - С. 227-230.

97. Cserfalvi, T. Emission studies on a glow discharge in atmospheric pressure air using

water as a cathode / T. Cserfalvi, P. Mezei, P. Apai // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1993. -V. 26. - №12. - P. 2184-2188.

98 Mezei, P. The influence of chlorine on the intensity of metal atomic lines emitted by

an electrolyte cathode atmospheric glow discharge / P. Mezei, T. Cserfalvi, H.J. Kim, A. Mohammad, M.A. Mottaleb // Analyst. - 2001. - V. 126. - № 5. - P. 712-714.

99. Sirotkin, N.A. Transfer of liquid cathode components to the gas phase and their

effect on the parameters of the atmospheric pressure DC discharge / N.A. Sirotkin, V.A. Titov // Plasma Chem. Plasma Process. - 2017. - V. 37. - № 6. - P. 1475-1490.

100. Nikiforov, A. Measurement of OH radicals density in plasma of DC discharge

above electrolyte by means of laser-induced fluorescence spectroscopy // Proceedings of the VI International Symposium on Theoretical and Applied Plasma Chemistry. Russia. Ivanovo, 3-9 Sept. - 2011. - Ivanovo: ISUCT. - 2011. - P. 318.

101. Kaneko, T. Novel Gas-Liquid Interfacial Plasmas for Synthesis of Metal

Nanoparticles / T. Kaneko, K. Baba, T. Harada and Hatakeyama // Plasma Process. and Polym. - 2009. - V. 6. - P. 713-718.

102. Locke, B. R. Review of the methods to form hydrogen peroxide in electrical

discharge plasma with liquid water / B.R. Locke, K.-Y. Shih // Plasma Sources Sci. Technol. - 2011. - V. 20. - № 3. - P. 034006.

103 Maehara, T. Degradation of methylene blue by radio frequency plasmas in water

under ultraviolet irradiation / T. Maehara [et al.]. // J. Hazard. Mater. - 2010. - V. 174. - № 1-3. - P. 473-476.

104 Gao, J. Analysis of Energetic Species Caused by Contact Glow Discharge

Electrolysis in Aqueous Solution / J. Gao [et al.]. // Plasma Sci. Technol. - 2008. - V. 10. - № 1. - P. 30-38.

105. Ognier, S. Analysis of Mechanisms at the Plasma-Liquid Interface in a Gas-

Liquid Discharge Reactor Used for Treatment of Polluted Water / S. Ognier [et al.]. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2009. - V. 29. - № 4. - P. 261-273.

106. Lukes, P. Hydrogen peroxide and ozone formation in hybrid gas-liquid electrical

discharge reactors / P. Lukes, A. Appleton, B.R. Locke // IEEE Trans. Indust. Appl. -2004. - V. 40. - № 1. - P. 60-67.

107. Ершов, Б. Г. Кинетика, механизм и интермедиаты некоторых радиационно-

химических реакций в водных растворах / Б. Г. Ершов // Успехи химии. - 2004. -Т. 73. - № 1. - С. 107-122.

108. Kanazawa, S. Observation of oh radicals produced by pulsed discharges on the

surface of a liquid / S. Kanazawa, H. Kawano, S. Watanabe, T. Furuki, S. Akamine, R. Ichiki, T. Ohkubo, M. Kocik M., J. Mizeraczyk // Plasma Sources Sci. Technol. - 2011. - V. 20. - № 4. - P. 034010 (8 pp).

109. Sahni M.,Quantification of hydroxyl radicals produced in aqueous phase pulsed

electrical discharge reactors / M. Sahni, B.R. Locke // Indust. Eng. Chem. Res. - 2006. - V. 45. - № 17. - P. 5819-5825.

110. Gangal, U.Scavenging effects of aliphatic alcohols and acetone on H' radicals in

anodic contact glow discharge electrolysis: determination of the primary yield of H' radicals / U. Gangal, M. Srivastava, S.K. Sen Gupta // Plasma Chem. Plasma Process. -2010. - V. 30. - № 2. - P. 299-309.

111. Singh, R. Effects of alkaline ferrocyanide on non-faradaic yields of anodic contact

glow discharge electrolysis: determination of the primary yield of OH radicals / R. Singh, U. Gangal, S. Sen-Gupta// Plasma Chem. Plasma Process. -2012. - V. 32. - № 3. - P. 609-617.

112. Hickling A. Modern aspects of electrochemistry / Ed. by J.O'M. Bockris, B.E.

Conway. N.-Y.: Plenum Press, 1971. P. 329.

113. Khlyustova, A. The effect of pH on OH radical generation in aqueous solutions by

atmospheric pressure glow discharge / A. Khlyustova, N. Khomyakova, N. Sirotkin, Yu. Marfin // Plasma Chem. Plasma Process. - 2016. - V. 36. - №5. - P. 1229-1238.

114. Molina, R. In situ polymerization of aqueous solutions of NIPAAm initiated by

atmospheric plasma treatment / R. Molina, C. Ligero, P. Jovancic, E. Bertran // Plasma Process. and Polym. - 2013. - V. 10. - № 6. - P. 506-516.

115. Бобкова, Е.С. Анализ механизма образования пероксида водорода в разряде

постоянного тока атмосферного давления с электролитным катодом / Е.С. Бобкова, Т.Г. Шикова, В.И. Гриневич, В.В. Рыбкин // Химия высоких энергий. -2012. - Т. 46. - №1. - С.60-63.

116. Kirkpatric, M.J. Hydrogen, oxygen, and hydrogen peroxide formation in aqueous

phase pulsed corona electrical discharge / M.J. Kirkpatric, B.R. Locke // Ind. Eng. Chem. Res. - 2005. - V. 44. - № 12. - P. 4243-4248.

117. Sahni, M. Quantification of reductive species produced by high voltage electrical

discharges in water / M. Sahni, B.R. locke // Plasma Proc. Polymers. - 2006. - V. 3. -№ 4-5. - P. 342-354.

118. Bubnov, A.G. Plasma^atalytic decomposition of phenols in atmospheric pressure

dielectric barrier discharge/ A.G. Bubnov, E.Yu. Burova., V.I. Grinevich, V.V. Rybkin,

J.-K.Kim., H.-S. Choi.// Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - V. 26. - № 1. - P. 1930.

119. Brisset, J.-L. Acidity control of plasma-chemical oxidation: applications to dye

removal, urban waste abatement and microbial inactivation / J.-L. Brisse, B. Benstaali, D. Moussa, J. Fanmoe., E. Njoyim-Tamungang // Plasma Sources Sci. Technol. - 2011. - V. 20. - № 3 - P. 034021 (12 pp.).

120. Пискарёв, И.М. Кислотный эффект частиц плазмы и ее импульсного

ультрафиолетового излучения / И.М. Пискарёв // Химия высоких энергий. - 2016. - Т. 50. - №4. - С.311-318.

121. Bobkova, E.S. Phenol decomposition in water cathode of DC atmospheric pressure

discharge in air / E.S. Bobkova, D.S. Krasnov, A.V. Sungurova, V.V. Rybkin, Ho-Suk Choi // Korean Chem. Eng. J. - 2016. - V.33. - №5. - P.1620-1628.

122. Шутов, Д.А., Деструкция лаурилсульфата натрия в его водных растворах под

действием контактного тлеющего разряда / Ольхова Е.О., Костылева А.Н. Бобкова Е.С. // Химия высоких энергий. - 2014. - Т. 48. - №5. - С.393-397.

123. Brisset, J.-L. Chemical effects of air plasma species on aqueous solutes in direct

and delayed exposure modes: discharge, post-discharge and plasma activated water / J.-L. Brisset, J. Pawlat // Plasma Chem. Plasma Process. - 2016. - V. 36. - № 2. - P. 355381.

124. Rumbach, P. The solvation of electrons by an atmospheric-pressure plasma / P.

Rumbach, D.M. Bartels, R.M. Sankaran, D.B. Go // Nat. Commun. - 2015. - V. 6, № 7248. - P. 1-6.

125 Delgado, H. E.Effect of Competing Oxidizing Reactions and Transport Limitation

on the Faradaic Efficiency in Plasma Electrolysis / H.E. Delgado; R.C. Radomsky, D.C. Martin; D.M. Bartels; P. Rumbach, D.B. Go //J. Electrochem. Soc. - 2019. V. 166. - № 6. - P. E181-E186.

126. Delgado, H.E. Chemical Analysis of Secondary Electron Emission from a Water Cathode at the Interface with a Nonthermal Plasma / H.E.Delgado, D.T. Elg, D.M. Bartels, P. Rumbach, and D.B. Go // Langmuir. - 2020. - V. 36. - № 5. - P. 1156-1164.

127. Kim, H.-S. Synthesis of cubic In2O3 by a liquid plasma method without chemical

additives / H.-S.Kim, S.-H.Choi, K.-D.Jung // Cryst. Growth Des. - 2016. - V. 16. - № 3. - P. 1387-1394.

128. Anderson, C.E. The role of interfacial reactions in determining plasma-liquid

chemistry / C. E., Anderson, N.R. Cha, A.D. Lindsay, D.S. Clark, D.B. Graves // Plasma Chem. Plasma Process. - 2016. - V.36. - № 6. - P1393-1415.

129. Chen, Q. A review of plasma-liquid interactions for nanomaterial synthesis /

Qiang Chen, Junschuai Li and Yongfeng Li // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2015. - V. 48. -№ 42. - P. 424005.

130. Saito, G. Nanomaterial Synthesis Using Plasma Generation in Liquid / G. Saito, T.

Akiyama // J. Nanomater. - 2015. - V. 2015. - P 21.

131. Thagard, S.M. Chemistry of the positive and negative electrical discharges formed

in liquid water and above a gas-liquid surface / S.M. Thagard, K. Takashima, A. MizunoA. // Plasma Chem. Plasma Process. - 2009. - V. 29. - № 6. - P. 455-474.

132. Huang, X.Effect of experimental conditions on size control of Au nanoparticles

synthesized by atmospheric microplasma electrochemistry / X. Huang, Y. Li, X. ZhongX. // Nanoscale Res. Lett. - 2014. - V. 9. -P. 572.

133. Huang, X.Effect of experimental conditions on size control of Au nanoparticles

synthesized by atmospheric microplasma electrochemistry / X. Huang, Y. Li, X. ZhongX. // Nanoscale Res. Lett. - 2014. - V. 9. - P. 572.

134 Hieda, J. Exotic shapes of gold nanoparticles synthesized using plasma in aqueous

solution / J. Hieda, N. Saito, O.Takai// J. Vac. Sci. Technol. A. - 2008. -V. 26. - № 4. -P. 854-856.

135 Shirai, N. Synthesis of metal nanoparticles by dual plasma electrolysis using

atmospheric dc glow discharge in contact with liquid / N. Shirai, S. Uchida, F. Tochikubo // Jap. J. Appl. Phys. - 2014. - V.53. - № 4. - P. 046202.

136. Lal, A. Fabrication of metallic nanoparticles by electrochemical discharges / A.

Lal, H. Bleuler, R. Wüthrich // Electrochem. Commun. - 2008. - V. 10. - № 3. - P. 488-491.

137. Yang, F. Plasma synthesis of Pd nanoparticles decorated-carbon nanotubes and its

application in Suzuki reaction / F. Yang, Y. Li, T. Liu // Chem. Eng. J. - 2013. - V. 226. - P. 52-58.

138. Xie, Y.B. Stability of ionic liquids under the influence of glow discharge plasmas /

Y.-B. Xie, C.-J. Liu // Plasma Process. and Polym. - 2008. - V. 5. - № 3. - P. 239-245.

139. Daniel, M.-C. Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology / M.-C. Daniel, D. Astruc // Chem. Rev. - 2004. - V. 104. - № 1. - P. 293-346.

140. Glaspell, G. Microwave Synthesis of Supported Au and Pd Nanoparticle Catalysts for CO Oxidation / G. Glaspell, L. Fuoco, M. Samy El-Shall // J. Phys. Chem. B. -2005. -V. 109. - № 37. P 17350-17355.

141. Zhao, M. Homogeneous Hydrogenation Catalysis with Monodisperse, Dendrimer-

Encapsulated Pd and Pt Nanoparticles / M. Zhao, R. M. Crooks // Angew Chem Int Ed Engl. - 1999. -V. 38. - № 3. - P. 364-366.

142. Tokushige, M. Plasma-induced cathodic discharge electrolysis to form various

metal/alloy nanoparticles / M. Tokushige, T. Nishikiori, Y. Ito // Russ. J. Electrochem. -2010. - V. 46. - No 6. - P. 619-626.

143. Abdullaeva, Z. Onion-like carbon-encapsulated Co, Ni, and Fe magnetic

nanoparticles with low cytotoxicity synthesized by a pulsed plasma in a liquid / Z. Abdullaeva, E. Omurzak, C. Iwamoto // Carbon. - 2012. - V. 50. - № 5. - P. 17761785.

144. Saito, G. Synthesis of copper/copper oxide nanoparticles by solution plasma / G.

Saito, S. Hosokai, M. Tsubota, T. Akiyama // J. Appl. Phys. - 2011. - V. 110. - № 2. -P. 023302.

145. Saito, G. Nickel nanoparticles formation from solution plasma using edge-shielded electrode / G. Saito, S. Hosokai, M. Tsubota, T. Akiyama // Plasma Chem. Plasma Process. - 2011. - V. 31. - № 5. - P. 719-728.

146 Saito, Optimization of electrolyte concentration and voltage for effective formation of Sn/SnO nanoparticles by electrolysis in liquid / G. Saito, G. W. O. S. B. W. M. Azman, Y. Nakasugi, and T. Akiyama // Adv Powder Tech. - 2014. - V. 25. - № 3. - P.

1038-1042, 2014.

147. Delaportas, D. y-Al2O3 nanoparticle production by arc-discharge in water: in situ discharge characterization and nanoparticle investigation / D. Delaportas [et al.]. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. - V. 42. - №. 24. - Article ID 245204.

148. Acayanka, E. Plasma-assisted synthesis of TiO2 nanorods by gliding arc discharge processing at atmospheric pressure for photocatalytic applications / E. Acayanka, A. Tiya Djowe, S. Laminsi // Plasma Chem. and Plasma Process. - 2013. - V. 33. - № 4. -P. 725-735.

149. Zhazgul, K. Magnetite nanoparticles synthesized using pulsed plasma in liquid / K. Zhazgul, O. Emil, T. Shintaro // Jpn. J. Appl. Phys. - 2013. - V. 52. - № 11S. - P. 11NJ02.

150. Chen, Q. Synthesis of Superfine Ethanol-Soluble CoO Nanoparticles via Discharge Plasma in Liquid / Q. Chen, T. Kaneko and Hatakeyama // Appl. Phys. - 2012. - V. 5. -№ 9. - P. 096201.

151. Yao, W.-T. Formation of uniform CuO nanorods by spontaneous aggregation: Selective synthesis of CuO, Cu2O, and Cu nanoparticles by a solid-liquid phase arc discharge process / W.-T. Yao, S.-H. Yu, Y. Zhou // J. Phys. Chem. B. - 2005. - V. 109. - № 29. - P. 14011-14016.

152. Ashkarran, A. A. ZnO nanoparticles prepared by electrical arc discharge method in water / A. A. Ashkarran, A. I. Zad, S. M. Mahdavi, M. M. Ahadian // Mater. Chem. Phys. - 2009. - V. 118. - № 1. - P. 6-8.

153. Ashkarran, A. A. Photocatalytic activity of ZrO2 nanoparticles prepared by electrical arc discharge method in water / A. A. Ashkarran, S. A. A. Afshar, S. M. Aghigh, M. Kavianipour // Polyhedron. - 2010. - V. 29. - № 4. - P. 1370-1374.

154. Saito, G. Influence of solution temperature and surfactants on morphologies of tin oxide produced using a solution plasma technique / G. Saito, S. Hosokai, M. Tsubota,

and T. Akiyama // Cryst. Growth Design 2012. - V. 12. - № 5. - P. 2455-2459.

155. Heo, Y.K. Synthesis of mono-dispersed nanofluids using solution plasma / Y. K. Heo, M. A. Bratescu, T. Ueno, and N. Saito // J. Appl. Phys. - 2014. - V. 116. - № 2. -Article ID 024302.

156. Ashkarran, A. A. Synthesis and photocatalytic activity of WO3 nanoparticles prepared by the arc discharge method in deionized water / A. A. Ashkarran, A. I. Zad, M. M. Ahadian, S. A. M. Ardakani // Nanotechnology. - 2008. - V. 19. - № 19. - P. 195709.

157. Sano, N. Fabrication of inorganic molybdenum disulfide fullerenes by arc in water / N. Sano, H. Wang, M. Chhowalla [et al.]. // Chem. Phys. Lett. - 2003. - V. 368. - №

3-4. - P. 331-337.

158. Tokushige, M. Plasma-induced cathodic discharge electrolysis to form various metal/alloy nanoparticles / M. Tokushige, T. Nishikiori, Y. Ito // Russ. J. Electrochem. -2010. - V. 46. - № 6. - P. 619-626.

159. Tokushige, M. Formation of Sm-Co intermetallic compound nanoparticles based on plasma-induced cathodic discharge electrolysis in chloride melt / M. Tokushige, H. Hongo, T. Nishikiori, Y. Ito // J. Electrochem. Soc. - 2011. - V. 159. - № 1. - P. E5-E10.

160. Tokushige, M. Formation of metallic Si and SiC nanoparticles from SiO2 particles by plasma-induced cathodic discharge electrolysis in chloride melt / M. Tokushige, H. Tsujimura, T. Nishikiori, Y. Ito // Electrochim. Acta. - 2013. - V. 100. - P. 300-303.

161. von Brisinski, N.S. Plasma electrochemistry in ionic liquids: from silver to silicon nanoparticles / N.S. von Brisinski, O. Hofft and F. Endres // J. Mol. Liquids. - 2014. -V. 192. -P. 59-66.

162. Beck, M. T. Formation of C60 and polycyclic aromatic hydrocarbons upon electric

discharges in liquid toluene / M. T. Beck, Z. Dinya, S. K'eki, L. Papp // Tetrahedron. -1993. - V. 49. - № 1. - P. 285-290.

163. Okada, T. Conversion of toluene into carbon nanotubes using arc discharge

plasmas in solution / T. Okada, T. Kaneko, R. Hatakeyama // Thin Solid Films. - 2007. - V. 515. - № 9. - P. 4262-4265.

164. Scuderi, V. Effect of the liquid environment on the formation of carbon nanotubes

and graphene layers by arcing processes / V. Scuderi, C. Bongiorno, G. Faraci, S. Scalese // Carbon. - 2012. - V. 50. - № 6. - P. 2365-2369.

165. Meiss, S. A. Employing plasmas as gaseous electrodes at the free surface of ionic

liquids: deposition of nanocrystalline silver particles / S. A. Meiss, M. Rohnke, L. Kienle, S. Zein El Abedin, F. Endres, J. Janek // Chem. Phys. Chem. - 2007. - V. 8. -№ 1. - P. 50-53.

166. Richmonds, C. Plasma-liquid electrochemistry: rapid synthesis of colloidal metal

nanoparticles by microplasma reduction of aqueous cations / C. Richmonds, R. M. Sankaran // Appl. Phys. Lett. - 2008. - V. 93. - № 13. - P. 131501.

167. Chen, Q. Synthesis of Superfine Ethanol-Soluble CoO Nanoparticles via Discharge

Plasma in Liquid / Q. Chen, T. Kaneko and Hatakeyama // Appl. Phys. Exp. - 2012. -V. 5. - № 9. - P. 096201.

168. Mariotti, D. Plasma-liquid interactions at atmospheric pressure for nanomaterials

synthesis and surface engineering / D. Mariotti, J. Patel, V. Svrcek, P. Maguire // Plasma Processes and Polymers. - 2012. - V. 9. - № 11-12. - P. 1074-1085.

169. Chiang, W. -H. Continuous-flow, atmospheric-pressure microplasmas: a versatile

source for metal nanoparticle synthesis in the gas or liquid phase / W.-H. Chiang, C. Richmonds, R. M. Sankaran // Plasma Sources Sci. Technol. - 2010. - V. 19. - № 3. -P. 034011.

170. Mariotti, D. Microplasmas for nanomaterials synthesis / D. Mariotti, R. M.

Sankaran // J. Phys. D: Appl. Phys.- 2010. - V. 43. - № 32. - P. 323001.

171. Chen, Q. Rapid synthesis of water-soluble gold nanoparticles with control of size

and assembly using gas-liquid interfacial discharge plasma / Q. Chen, T. Kaneko, R. Hatakeyama // Chemical Phys. Lett. - 2012. - V. 521. - P. 113-117.

172. Liang, X. Size-controlled synthesis of colloidal gold nanoparticles at room

temperature under the influence of glow discharge / X. Liang, Z.-J. Wang, C.-J. Liu // Nanoscale Res. Lett. - 2010. - V. 5. - № 1. - P. 124-129.

173. Patel, J. Synthesis of surfactant-free electrostatically stabilized gold nanoparticles

by plasma-induced liquid chemistry / J. Patel, L. N^emcov'a, P. Maguire, W. G. Graham, D. Mariotti // Nanotechnology. - 2013. - V. 24. - № 24. - P. 245604.

174. Kimbrough, D.E. A Critical assessment of chromium in the environment / D.E.

Kimbrough, Y. Cohen, A.M. Winer, L. Crelman, C.A. Mabuni // Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. -1999. -V. 29. - № 1. -P. 1-46.

175. Owlad, M.Removal of hexavalent chromium-contaminated water and wastewater:

A Review / M. Owlad, M.K. Aroua, W.A.W. Daud, S. Baroutioan // Water, air. Soil Pollut. - 2009. - V. 200. - № 1-4. - P. 59-77.

176. Jamroz, P. Atmospheric pressure glow discharges generated in contact with

flowing liquid cathode: production of active species and application in wastewater purification processes / P. Jamroz, K. Greda, P. Pohl, W. Zyrnicki // Plasma Chem. Plasma Process. - 2014. - V. 34. - № 1. - P.25-37.

177. Motohashi, N. Competitive measurement of rate constants for hydroxyl radical

reactions using radiolytic hydroxylation of benzoate / N. Motohashi, Y. Saito // Chem. Pharm. Bull. - 1993. - V. 41. - №10. - P. 1842-1845.

178. Ke, Z. Reduction and removal of aqueous Cr(VI) by glow discharge plasma at the

gas-solution interface / Z. Ke, Q. Huang, H. Zhang, Z. Yu // Environ. Sci. Technol. -2011. - V.45. - №18. - P. 7841-7847.

179. Liu, Y. Simultaneous oxidation of phenol and reduction of Cr(VI) induced by

contact glow discharge electrolysis /Y. Liu // J. Hazard. Mater. - 2009. - V.168. - № 23. - P. 992-996.

180. Карашева, Т.Т. Допплеровское уширение спектральных линий и

распределение возбужденных молекул по скоростям в неравновесной плазме / Электронно-возбужденные молекулы в неравновесной плазме. Труды ФИАН СССР.М.: Наука. - 1985. - С.124-186.

181. Иванов, Ю.А. Методы контактной диагностики в неравновесной

плазмохимии / Ю.А. Иванов, Ю.А. Лебедев, Л.С. Полак // М.: Наука. - 1981. - 143 с.

182. Очкин, В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы. М.: Физматлит,

2006. - 472 с.

183. Nicholls, R. W. Transition probabilities for aeronomically important spectra / R.

W. Nicholls // Ann. Geophys. - 1964. - V. 20. - P. 144-181.

..........................................-5

184. Pancheshnyi, S.V. Measurements of rate constants of the N2(C nu, V'=0) and

N2 (B Du , V'=0) deactivation by N2, O2, H2, CO and H2O molecules in afterglow of the nanosecond discharge / S. V. Pancheshnyi, S. M. Starikovskaia, A. Yu. Starikovskii // Chem. Phys. Lett. - 1998. - V. 294. - № 6. - P. 523-527.

185. Таблицы физических величин: Справочник / под. ред. И. К. Кикоина. - М. :

Атомиздат, 1976. - 1005 с.

186. Елецкий, А.В. Явления переноса в слабоионизованной плазме / А. В.

Елецкий, Л. А. Палкина, Б. М. Смирнов. - М. : Атомиздат, 1975. - 119 с.

187. Вихарев, А.Л., Иванов, О.А. Плазмохимические процессы в плазме

наносекундных СВЧ-разрядов // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Т. VIII-I. Химия низкотемпературной плазмы / Отв. редакторы Ю.А. Лебедев, Н.А. Платэ, В.Е. Фортов. М.: Янус-К, 2005. - С. 356 - 434.

188. Губанов, А.М. Исследование наблюдаемой интенсивности электронно-

колебательных полос двухатомных молекул с неразрешенной вращательной структурой // Оптика и спектроскопия. - 1971. - Т. 30. - № 2. - С. 211.

189. Аржанок, В.В. Измерение газовой температуры в тлеющем разряде в азоте с

быстрой прокачкой / В.В. Аржанок, В.В. Мельников, Д.К., Скутов и др. // Журнал прикладной спектроскопии. - 1987. - Т. 48. - № 4. - С. 728.

190. Xiaofeng T. Diatomic: A spectral simulation program for diatomic molecules on

Windows platforms, release 1.28 (2004). http://www.cyber-wit.com.

191. Шутов, Д.А. Тепловой режим разряда постоянного тока атмосферного

давления с электролитным катодом / Д.А. Шутов, А.Н. Иванов, А.А. Исакина,

B.В. Рыбкин // Известия ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2013. - Т. 56. - № 8.

C. 25-30.

192 Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и

жидкостей. М.: Физматгиз, 1963. - 708 с

193. Иванов, В.М. Цветометрические характеристики растворов хрома / В.М.

Иванов, В.Н. Фигуровская, Ю.И. Щербакова // Вестн. Моск. ун-та. Серия 2: Химия. - 2013. - Т. 54. - № 4. - С. 216-220.

194. Langford, K.E. Analysis of electroplating and related solutions / K.E. Langford,

J.E. Parker // Robert Draper Ltd, Teddington UK. - 1971. - Р.500.

195. ГОСТ Р 52962-2008. Национальный стандарт РФ. Вода. Методы определения

содержания хрома (VI) и общего хрома. Дата введения 2010-01-01.

196. ГОСТ Р 4974-2014. Национальный стандарт РФ. Вода питьевая. Определение

содержания марганца фотометрическими методами. Дата введения 2016-01-01.

197. Morrow, J.I. A kinetic study of the permanganate-manganous ion reaction to form

manganic ion in sulfuric acid media / J.I. Morrow, S. Perlman // Inorganic Chemistry. -1973. - Vol.12. - № 10. - P. 2453-2455.

198. Tsaplev, Yu.B. Role of chemiexcited particles in permanganate reduction by citric

acid: investigation with spectrophotometric and chemiluminescence methods / Yu.B.

Tsaplev, R.F. Vasil'ev, A.V. Trofimov // High Energy Chemistry. - 2014. - V. 48. - № 6. - P. 371-375.

199. Лурье, Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Ю. Ю.

Лурье. - М. : Химия, 1984 - 448 с.

200. Eisenberg, G. Colorimetric determination of hydrogen peroxide / G. Eisenberg //

Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. - 1943. - V. 15. - № 5. - P. 327-328.

201. Новиков Ю. В., Ласточкина К. О., Болдина 3. Н.: Методы исследования

качества воды водоемов // под ред. А. П. Шицковой: М.: Медицина, 1990. - 399 с.

202. Природоохранный нормативный документ федерального уровня ПНД Ф

14.1:2:4.182-02. Методика выполнения измерений массовой концентрации фенолов в пробах природных, питьевых и сточных вод флуорометрическим методом на анализаторе жидкости "Флюорат -02". Москва. 2002.

203. Altomare, A., Corriero, N., Cuocci, C., Falcicchio, A., Moliterni, A., Rizzi, R.

QUALX2.0: a qualitative phase analysis software using the freely available database POW_COD / A. Altomare, N .Corriero, C. Cuocci, A. Falcicchio, A. Moliterni, R. Rizzi // J. Appl. Cryst. - 2015. - V. 48. - P. 598-603.

204. Grazulis, S. Crystallography Open Database (COD): an open-access collection of crystal structures and platform for world-wide collaboration / S. Grazulis, A. Daskevic, A. Merkys, D. Chateigner, L. Lutterotti, M. Quiros, N. R. Serebryanaya, P. Moeck , R. T. Downs & A. LeBail, // Nucleic Acids Res. - 2012. - V. 40. - № D. P. - P. 420-427.

205. Steinier, J. Smoothing and differentiation of data by simplified least square procedure / Steinier, Termonia and Deltour // Analyt. Chem. - 1972. - V. 44. - № 11. -P. 1906-1909.

206. Sonneveld, E.J. Automatic collection of powder data from photographs / E.J. Sonneveld and J.W. Visser // J. Appl. Cryst. - 1975. - V. 8. - № 1. - P. 1-7.

207. Diamy, A.-M. Experimental Study and Modelling of Formation and Decay of Active Species in an Oxygen Discharge / A.-M. Diamy, J.-C. Legrand, S.A. Smirnov, V.V. Rybkin // Contr. Plasma Phys. - 2005. - V. 45. - № 1. - P 5-21.

208. Gordiets, B.F. Kinetic model of a low-pressure N2-O2 flowing glow discharge / B.F. Gordiets, C.M. Ferreira, V.L. Guerra [et al.]. // IEEE Transactions on Plasma Science. - 1995. - V. 23. - № 4. - P. 750-768.

209. Kajita, S. Influence of the dissociation process of oxygen on the electron swarm parameters in oxygen / S. Kajita, S, Ushiroda, Y. Kondo // J Phys D: Appl Phys. - 1990. - V. 67. - № 9. - P. 4015-4023.

210. Рыбкин, В.В. Кинетические характеристики и сечения взаимодействия электронов с молекулами воды // В.В. Рыбкин, И.В. Холодков, В.А. Титов // Известия ВУЗов. Химия и хим. технология. - 2008. - Т. 51. - № 3. - С. 3-10.

211. Рыбкин, В. В. Кинетические характеристики и сечения взаимодействия

электронов с молекулами оксида азота (II) / В. В. Рыбкин, И. В. Холодков, В. А. Титов // Известия ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. - 2009. - Т. 52. -№ 12. - С. 3-10.

212. Laher, R. R. Update excitation and ionization cross sections for electron impact on

atomic oxygen / R. R. Laher, F. R. Gilmore // J. Phys. Chem. Ref. Data. - 1990. - V. 19. - № 1. - P. 277-304.

213 Лосев, С.А., Уманский, С.Я., Якубов, И.Т. Физико-химические процессы в

газовой динамике. Т. 1. - М.: МГУ, 1995. - 352 с.

214 Aleksandrov, N.L. Three-body electron attachment to a molecule / N.L.