Физико-химические процессы в системе графитовый электрод - водный раствор сульфата натрия под действием подводного торцевого разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Силкин, Сергей Владимирович

• Силкин, Сергей Владимирович
• кандидат химических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат химических наук Силкин, Сергей Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Виды плазменно-растворных систем и возможности их организации

1.1.1. Квазистационарный тлеющий разряд атмосферного давления с электролитическим катодом

1.1.2. «Скользящий» тлеющий разряд

1.1.3. «Контактный» тлеющий разряд

1.1.4. Низковольтный диафрагменный и капиллярный разряды

1.1.5. «Торцевой» разряд 13 1Л .6. «Объёмный» разряд 15 1.1.7. Разряды с внешней подачей газа

1.2. Механизмы образования плазмы в жидкости

1.2.1. Пробой в газовой фазе с жидким электродом

1.2.2. Образование плазмы в объеме жидкости

1.2.3. Образование плазмы в пузырьках в жидкости

1.3. Свойства плазменно-растворных систем и процессы, протекающие в них

1.3.1. Разряды в газовой фазе с одним или двумя жидкими электродами

1.3.2. Прямой стримерный разряд в жидкости

1.3.3. Разряды в пузырьках и паровой фазе в жидкостях

1.3.4. Химические процессы в плазменно-растворных системах

51

различного типа

1.4. Методы обработки материалов в плазменно-растворных системах 54 1.4.1 .Обработка полимеров ■ 54 1.4.2. Обработка металлов

1.5. Постановка цели и задач 64 ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Описание экспериментальной установки

2.2. Изучение диспергирования анода в торцевом разряде

2.3. Изучение диспергирования графитового катода на постоянном токе и графитового электрода на переменном токе при горении торцевого

разряда

2.4. Изучение физико-химических свойств электролита после действия

2.4.1. Определение рН и электропроводности

2.4.2. Методика определения окислителей и сульфат- ионов

2.5. Изучение действия звуковой волны

2.6. Методика определения газообразных продуктов плазмолиза

2.6.1. Качественное определение углекислого газа

2.6.2. Качественное определение угарного газа 85 ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Электрические характеристики горения торцевого разряда

3.2. Диспергирование графитового анода в торцевом разряде

3.2.1. Кинетика анодного диспергирования

3.2.2. Анализ диспергированых частиц

3.3. Диспергирование графитового катода на постоянном токе и графитового электрода на переменном токе при горении торцевого

разряда ^

3.3.1. Общий подход к изучению диспергирования катода и электрода

при горении разряда на переменном токе ^ ^

3.3.2. Анализ состояния поверхности электрода после действия разряда

3.3.3. Кинетика диспергирования графитового катода на постоянном токе и графитового электрода на переменном токе при горении торцевого разряда ^ ^

3.4. Физико-химические свойства раствора электролита после

обработки в торцевом разряде ^ ^ ^

3.5. Действие звуковой волны

3.6. Механизм диспергирования графитового электрода в торцевом

разряде

3.6.1. Ионная бомбардировка

3.6.2. Химическое взаимодействие активных частиц плазмы с

134

материалом электрода

3.6.3. Электрохимические процессы 135 3.6.4 Звуковая волна 136 ВЫВОДЫ 138 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические процессы в системе графитовый электрод - водный раствор сульфата натрия под действием подводного торцевого разряда»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В плазменно-растворных системах, в которых оба электрода находятся в объеме жидкой фазы, под действием внешнего электрического поля протекают процессы, которые условно называют «подводными электрическими разрядами». Положительными их качествами является то, что процесс генерации химически активных частиц происходит в объеме раствора, что повышает эффективность таких процессов, как очистка (и стерилизация) воды и модифицирование полимерных материалов. В то же время квазиимпульсный характер горения таких разрядов с возникновением ударных волн создает жесткие условия и приводит к диспергированию материала электрода. Этот эффект может быть вреден, если речь идет об очистке воды. С другой стороны, этот эффект может быть полезен для модифицирования различных поверхностей, в том числе и полимерных, с использование диспергированных частиц материала электрода.

В связи с этим актуальность данной работы определяется необходимостью изучения кинетики и механизма диспергирования электрода в подводных разрядах и возможностью применения полученных результатов для оптимизации технологических режимов модифицирования материалов, а также очистки и стерилизации воды.

Целью работы являлось установление закономерностей физико-химических процессов в системе графитовый электрод - водный раствор сульфата натрия под действием подводного торцевого разряда при различных условиях его горения и выяснение механизма диспергирования электрода.

Достижение поставленной цели требовало решения следующих задач: - исследование воздействия переменного и постоянного токов на режимы горения подводного разряда торцевого типа и характер физико-

химических процессов в системе графитовый электрод - водный раствор сульфата натрия;

- изучение физико-химических свойств водного раствора сульфата натрия после обработки в подводном торцевом разряде;

- разработка методики оценки кинетических характеристик диспергирования графитового электрода в подводном торцевом разряде с электролитическим анодом;

- исследование кинетических характеристик диспергирования графитового электрода при горении торцевого разряда на постоянном токе с электролитическими катодом и анодом и на переменном токе;

- исследование физико-химических свойств частиц, образующихся в результате горения подводного торцевого разряда в исследуемой системе;

- изучение роли звуковой волны, генерирующейся при горении торцевого разряда, в процессе диспергирования графитового электрода в растворе.

Научная новизна

Впервые показано, что условия горения торцевого разряда, а также его режимы существенно влияют на характер диспергирования графитового электрода. Получены кинетические характеристики диспергирования графитового электрода при различных условиях горения торцевого разряда и установлены размеры и свойства диспергированных частиц. Впервые установлена роль звуковой волны, генерирующейся при горении торцевого разряда в процессе диспергирования графитового электрода. Предложен механизм диспергирования электрода в подводном торцевом разряде, горящем при различных условиях.

Практическая значимость. Полученные в работе данные могут быть использованы при разработке технологических процессов, использующие электролитическую плазму, для модифицирования различных материалов, включая полимеры, а также для очистки и стерилизации воды и водных растворов.

Вклад автора. Диссертантом выполнен весь объем экспериментальных исследований, проведена обработка результатов и их анализ. Постановка цели и задач исследования, обсуждение экспериментальных данных осуществлялись совместно с научными руководителями.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на: Международной конференции «Физика высокочастотных разрядов» (г. Казань, Россия, 5-8 апреля 2011 г.), VI Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (г. Иваново, 5-9 сентября 2011г.), VII Международной конференции "Plasma Physics and Plasma Technology" (г. Минск, Белоруссия, 17-21 сентября 2012г.), IV Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (г. Плес, 1-5 октября 2012г.), Конференция молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 12-17 ноября 2012г.).

Публикации. Основные теоретические положения работы, ее практические результаты опубликованы в 3 статьях, из которых 2 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах, включенных в перечень, рекомендованный ВАК Российской Федерации и в тезисах 12докладов на международных, всероссийских и региональных конференциях.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Силкин, Сергей Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что условия горения торцевого разряда и его режимы оказывают существенное влияние на характер физико-химических процессов в системе графитовый электрод-раствор.

2. Показано, что зажигание подводного разряда торцевого типа на переменном и постоянном токах в водном растворе N32804 с концентрацией КГ3 моль/л при напряжениях 1,5-2,6 кВ приводит к реализации «тихого» режима горения. Переход в «активный» режим осуществляется при напряжении ~ 3 кВ. Электрические параметры разряда на переменном и постоянном токах мало различимы в обоих режимах горения.

3. Определено влияние торцевого разряда на изменение физико-химических свойств (рН, состав и электропроводность) водного раствора сульфата натрия после обработки в подводном торцевом разряде при различных условиях горения.

4. Показано, что скорость распыления графитового анода зависит от режима горения и в «активном» режиме линейно растет с током разряда. В «тихом» режиме скорость распыления, как минимум, в 3 раза меньше, чем в «активном».

5. Установлено, что размер диспергированных частиц с ростом тока разряда уменьшается в диапазоне 285 - 0,33 мкм, при этом размер отрицательно заряженных ультрадисперсных частиц (40-180 нм, при среднем размере 87 нм), не зависит от тока разряда.

6. Показано, что в отличие от исходного углерода, находящегося в гексагональной форме, углеродные частицы, образующиеся в результате диспергирования, обладают ромбической сингонией, причем аморфной фазы не наблюдается.

7. Показано, что скорость эрозии графитового катода и графитового электрода при горении разряда увеличивается с ростом тока разряда, но на два порядка ниже скорости диспергирования анода при тех же условиях. Эрозия происходит под действием окислителей, генерирующегося в плазме.

8. Впервые установлена роль звуковой волны, возникающей при горении торцевого разряда в «активном» режиме, на процесс разрушения графитового электрода.

9. Предложен механизм диспергирования графитового электрода: анодное диспергирование происходит под действием ионной бомбардировки, катодная эрозия - под действием окислителей, образующихся в электролитической плазме. Эрозия электрода при горении разряда на переменном токе также происходит под действием окислителей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Силкин, Сергей Владимирович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Sunka P. Pulse electrical discharges in water and their applications 11 Phys. Plasmas. - 2001. - Vol. 8. - P. 2587-2594.

2. Akiyama H. Streamer discharges in liquids and their applications // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 2000. - Vol. 7. - P. 646-653.

3. An W., Baumung K., Bluhm H. Underwater streamer propagation analyzed from detailed measurements of pressure release // J. Appl. Phys. - 2007. - Vol. 101. P. 053302(1-10).

4. Максимов А. И., Хлюстова A.B. Физическая химия растворов в неравновесных экстремальных условиях // учеб. пособие. - Иваново: Иван, гос. хим.-технол. ун-т, 2008. - 143 с.

5. Максимов А.И. Введение в нелинейную физическую химию// учеб. пособие. Иваново: Иван. гос.хим.-технол. ун-т, 2010.-174 с.

6. Tomizawa S. and Tezuka М. Oxidative degradation of aqueous cresols induced by gaseous plasma with contact glow discharge electrolysis // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. - Vol.26. - P. 43-52.

7. Дробышевский Э.М., Дунаев Ю.А., Розов С.И. Сферический диафрагменный разряд в электролитах // Журнал технической физики. -1973.-Т. 43.-№6.-С. 1217-1221.

8. Максимов А. И., Никифоров А. Ю. Электрические и оптические свойства подводного разряда типа «диафрагменного» // Химия Высоких Энергий. -2010.-Т. 44. - № 3. - С. 272.

9. Стройковой И. К. Химическая активация водных растворов электролитов тлеющим и диафрагменным газовыми разрядами //Дис. ... канд. хим. наук. Иваново. 2001. - 183с.

10. Стройкова И.К., Максимов А.И. Сопоставление активирующего действия тлеющего и диафрагменного разрядов в водных растворах // Электронная обработка материалов. - 2003. - Т. 39. - № 1. - С. 52-58.

11. Jo К. W., Kim M. G., Shin S. M. and Lee J. H. Microplasma generation in a sealed microfluidic glass chip using a water electrode // Appl. Phys. Lett. - 2008. -Vol. 92.-P. 011503.

12. Monte M., De Baerdemaeker F., Leys C. and Maximov A. I. Experimental study of a diaphragm discharge in water // Czech. J. Phys. - 2002. - Vol. 52. - P. 724-730.

13. De Baerdemaeker F., Simek M., Schmidt J. and Leys C. Characteristics of ac capillary discharge produced in electrically conductive water solution // Plasma Sources Sci. Technol. - 2007. - Vol. 16. - P. 341-354.

14. Nikiforov A. Y. and Leys C. Influence of capillary geometry and applied voltage on hydrogen peroxide and OH radical formation in ac underwater electrical discharges // Plasma Sources Sci. Technol. - 2007. - Vol.16. - P. 273-280.

15. Klima M., Slavicek P., Sira M., Cizmar T. and Vanek P. HF plasma pencil and DC diaphragm discharge in liquids - diagnostics and applications // Czech. J. Phys. -2006.-Vol. 56.-P. 1051-1056.

16. Stara Z., Raskova Z. and Krcma F. The study of the dc diaphragm discharge in liquids // Proc. Frontiers in Low Temperature Plasma Diagnostics - 2003. - Vol. (Specchia). - P. 251-254.

17. Stara Z. and Krcma F. The study of Н20г generation by DC diaphragm discharge in liquids // Czech. J. Phys. - 2004. - Vol. 54. - P. 1050-1055.

18. А.Г. Захаров, А.И. Максимов, Ю.В. Титова. Физико-химические свойства плазменно-растворных систем и возможности их технологических применений // Успехи химии. - 2007. - Т. 76. - № 3. - С. 260-278.

19. А.И. Максимов, А.Ю. Никифоров, И.Н. Сергеева, Ю.В. Титова Образование плазменных структур в растворе электролита // Электронная обработка материалов. - 2005. - Т. 41. -№ 1. - С. 37-41.

20. Хлюстова А.В., Манахов A.M., Максимов А.И. Один сценарий развития низковольтного «подводного» разряда // Электронная обработка материалов. - 2009. - Т. 45. - № 6. - С. 59-63.

21. Chen Y. S., Zhang X. S., Dai Y. C. and Yuan W. K. Pulsed high-voltage discharge plasma for degradation of phenol in aqueous solution // Separation Purification Technol. - 2004. - Vol. 34. - P. 5-12.

22. Shin W. Т., Yiacoumi S., Tsouris C. and Dai S. A pulse less corona-discharge process for the oxidation of organic compounds in water // Indust. Eng. Chem. Res. - 2000. - Vol. 39. - P. 4408-4414.

23. Kostyuk P. V., Park J. Y., Han S. B. and Park S. H. Effect of Ni and ТЮ2 on hydrogen generation from aqueous solution with non-thermal plasma // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008. - Vol. 41. - P. 095202.

24. Miichi Т., Ihara S., Satoh S. and Yamabe C. Spectroscopic measurements of discharges inside bubbles in water // Vacuum. - 2000. - Vol. 59. - P.236-243.

25. Акишев Ю. С., Грушин M. Е. и др. Создание неравновесной плазмы в гетерофазных средах газ-жидкость при атмосферном давлении и демонстрация ее возможностей для стерилизации // Физика плазмы. - 2006. -Т. 32.-№ 12.-С. 1142-1152.

26. Анпилов А. М., Бархударов Э. М., Копьев В. А., Коссый И. А. и др. Использование электрического разряда как источника УФ-излучения, озона и двуокиси углерода // Прикладная физика. - 2002. -№ 5. - С. 74-80.

27. Yamabe С., Takeshita F., Miichi Т., Hayashi N. and Ihara S. Water treatment using discharge on the surface of a bubble in water // Plasma Process. Polym. -2005. - Vol. 2 - P. 246-251.

28. Азизов Э.А., Емельянов А.И., Ягнов B.A. Методы обеззараживания воды электрическими разрядами // Прикладная физика. - 2003. -№ 2. - С. 26-31.

29. Азизов Э.А., Емельянов А.И. ,Родионов Н.Б. Свойства электрического разряда в условиях воздействия затопленной струи жидкости // XIII Международная научная школа-семинар. Тез. докл. Николаев, Украина. 2007. С.

30. Черняк В.Я., Присяжневич И.В., Ольшевский С.В., Юхименко В.В., Щедрин А.И., Левко Д.С., Рябцев А.В. Поперечные электрические газовые разряды для плазмо-жидкостных систем // 5-й Международный симпозиум

по теоретической и прикладной плазмохимии. Тез. докл. Иваново. 2008. Т. 2. С. 532-535.

31. Bruggeman P., Van Slycken J., Degroote J., Vierendeels J., Verleysen P. and Leys C. Dc electrical breakdown in a metal pin-water electrode system // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2008. - Vol. 36. - P. 1138-1139.

32. Bruggeman P., Guns P., Degroote J., Vierendeels J. and Leys C. Influence of the water surface on the glow-to-spark transition in a metal pin-water electrode system // Plasma Sources Sci. Technol. - 2008. - Vol. 17. - P. 045014.

33. Bruggeman P., Ribezl E., Degroote J., Vierendeels J. and Leys C. Plasma characteristics and electrical breakdown between metal and water electrodes // J. Optoelectron. Adv. Mater. - 2008. - Vol. 10. P. 1964-1967.

34. Nikiforov A. Y. and Leys C. Breakdown process and corona to spark transition between metal and liquid electrodes // Czech. J. Phys. - 2006. - Vol. 56. - P. 952957.

35. Lu X. P. and Laroussi M. Ignition phase and steady-state structures of a nonthermal air plasma//J. Phys. D: Appl. Phys. - 2003. - Vol. 36. - P. 661-665.

36. Sharbaugh A. H., Devins J. C. and Rzad S. J. Progress in the field of electric breakdown in dielectric liquids // IEEE Trans. Electr. Insul. - 1978. - Vol. 13. - P.

249-276.

37. Olson A. H. Sutton S. P. The physical mechanisms leading to electrical breakdown in underwater arc sound sources // J. Acoust. Soc. Am. - 1993. - Vol. 94.-P. 2226-2231.

38. Коробейников C.M., Мелехов A.B., Посух В.Г., Антонов В.М., Рояк М.Э. Экспериментальные исследования поведения пузырьков в воде // Тепл. Выс. Темп.-2001.-Т. 39.-№2.-С. 163-168.

39. Jones Н. М. and Kunhardt Е. Е. Pulsed dielectric breakdown of pressurized water and salt solutions // J. Appl. Phys. - 1995. - Vol. 77. - P.795-805.

40. Jones H. M. and Kunhardt E. E. The influence of pressure and conductivity on the pulsed breakdown of water // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 1994. -Vol. l.-P. 1016-1025.

41. Qian J., Joshi R. P., Schamiloglu E., Gaudet J., Woodworth J. R. and Lehr J. Analysis of polarity effects in the electrical breakdown of liquids // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2006. - Vol. 39. - P.359-369.

42. Woodworth J. R. et al Optical and pressure diagnostics of 4-MV water switches in the Z-20 test facility // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2004. - Vol. 32. -P. 1778-1779.

43. Климкин В.Ф. Многокадровая сверхскоростная лазерная шлирен-система для наблюдения предпробивных явлений в жидкостях в наносекундном диапазоне.//ЖТФ,- 1991.-Т. 61.-№9. -С. 15-19.

44. Stygar W. A. et al Water-dielectric-breakdown relation for the design of large-area multimegavolt pulsed-power systems // The American Physical Society, Phys. Rev. ST Accel. Beams. - 2006. - Vol. 9. - P. 070401 1-9.

45. Jones H. M. and Kunhardt E. E. Prebreakdown currents in water and aqueous solutions and their influence on pulsed dielectric breakdown // J. Appl. Phys. -1995. - Vol. 78. - P. 3308-3314.

46. Ушаков В.Я., Муратов B.M. Газообразование в жидкости в начальных стадиях формирования импульсного разряда // Изв.ВУЗов СССР, Физика. -1972.-Т. II. -С.42-47.

47. Haidara М. and Denat A. Electron multiplication in liquid cyclohexane and propane—an estimation of the ionization coefficient // IEEE Trans. Electr. Insul. -1991.-Vol. 26.-P. 592-597.

48. Denat A. High field conduction and prebreakdown phenomena in dielectric liquids // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 2006. -Vol. 13. - P. 518-525.

49. Laenen R., Roth T. and Laubereau A. Novel precursors of solvated electrons in water: evidence for a charge transfer process // Phys. Rev. Lett. - 2000. - Vol. 85. P. 50-53.

50. Коробейников C.M. и др. Импульсный разряд в диэлектриках / Коробейников С.М., Яншин К.В., Яншин Э.В. - Новосибирск: Наука, 1985. -99 с.

51. Ушаков В.Я., Семкина О.П., Рюмин В.В., Лопатин В.В. О природе импульсного электрического пробоя электролитов // Электронная обработка материалов.- 1972,- Т. 7. - № 2. - С. 48-54.

52. Touya G., Reess Т., Pecastaing L., Gibert A. and Domens P. Development of subsonic electrical discharges in water and measurements of the associated pressure waves // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2006. - Vol. 39. - P.5236-5244.

53. Watson P. K., Chadband W. G. and Sadeghzadeharaghi M. The role of electrostatic and hydrodynamic forces in the negative point breakdown of liquid dielectrics // IEEE Trans. Electr. Insul. - 1991. - Vol. 26. - P. 543-559.

54. Яншин Э. В., Овчинников И. Т., Вершинин Ю. Н. Механизм импульсного электри-ческого пробоя воды // Докл. Акад. наук. - 1974. - Т. 214. - № 6. - С. 1303-1306.

55. Joshi R. P., Qian J., Zhao G., Kolb J., Schoenbach К. H., Schamiloglu E. and Gaudet J. Are microbubbles necessary for the breakdown of liquid water subjected to a submicrosecond pulse? // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96. - P.5129-5139.

56. Qian J. et al Microbubble-based model analysis of liquid breakdown initiation by a submicrosecond pulse // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97. - P. 113304.

57. Кускова H. И. Механизм распространения лидеров в воде // ЖТФ.- 1983 -Т. 53.-№5.-С. 924-925.

58. Кускова Н. И. Механизмы формирования электрического пробоя в воде // Письма в ЖТФ. - 1989. - Т. 15. - № 23. - С. 56-60.

59. Lewis Т. J. A new model for the primary process of electrical breakdown in liquids // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 1998. - Vol. 5. - P.306-315.

60. Lewis T. J. Breakdown initiating mechanisms at electrode interfaces in liquids // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 2003. - Vol. 10. - P. 948-955.

61. Beroual A., Zahn M., Badent A., Kist K., Schwabe A. J., Yamashita H., Yamazawa K., Danikas M., Chadband W. G. and Torshin Y. Propagation and structure of streamers in liquid dielectrics // IEEE Electr. Insul. Mag. - 1998. -Vol. 14.-P. 6-17.

62. Lisitsyn I. V., Nomiyama H., Katsuki S. and Akiyama H. Thermal processes in a streamer discharge in water // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. - 1999. - Vol. 6-P. 351-356.

63. Ушаков В.Я. Импульсный пробой жидкостей / Ушаков В.Я. - Томск: Томский ун-т, 1975. - 255 с.

64. Babaeva N. Yu., Kushner М. J. Streamer branching: the role of inhomogeneities and bubbles // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2008. - Vol. 36. - P. 892-893.

65. Clements J. S., Sato M. and Davis R. H. Preliminary investigation of prebreakdown phenomena and chemical reactions using a pulsed high voltage discharge in water // IEEE Trans. Indust. Appl. - 1987. - Vol. 23. - P.224-235.

66. Vankov A. and Palanker D. Nanosecond plasma-mediated electrosurgery with elongated electrodes // J. Appl. Phys. - 2007. - Vol. 101. - P. 124701 1-7.

67. Lesaint O. and Gournay P. On the gaseous nature of positive filamentary streamers in hydrocarbon liquids: I. Influence of the hydrostatic pressure on the propagation // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1994. - Vol. 27. P. 2111-2116.

68. Yang В., Lei L. C. and Zhou M. H. Effects of the liquid conductivity on pulsed high-voltage discharge modes in water // Chin. Chem. Lett. - 2004. - Vol. 5. - P. 1215-1218.

69. Sun В., Sato M., Harano A. and Clements J. S. Non-uniform pulse discharge-induced radical production in distilled water // J. Electrostat. - 1998. - Vol. 43. -P. 115-126.

70. Sugiarto А. Т., Sato M. and Skalny J. D. Transient regime of pulsed breakdown in low-conductive water solutions // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2001. -Vol. 34. - P.3400-3406.

71. Gershman S., Mozgina O., Belkind A., Becker K. and Kunhardt E. Pulsed electrical discharge in bubbled water // Contrib. Plasma Phys. - 2007. - Vol. 47. -P. 19-25.

72. Sato К. and Yasuoka К. Pulsed discharge development in oxygen, argon, and helium bubbles in water // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2008. - Vol. 36. - P. 11441145.

73. Bruggeman P., Leys C. and Vierendeels J. Experimental investigation of dc electrical breakdown of long vapour bubbles in capillaries // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2007. - Vol. 40. - P. 1937-1943.

74. Akishev Yu., Aponin G., Grushin M., Karalnik V., Petryakov F. and Trushkin N. Dynamics of relay electric breakdown along gas bubble chain in a liquid // 28th International Conference on Phenomena in Ionized Gases. Abs. Prague, Czech Republic. 2007. P. 885-887.

75. Staack D., Farouk В., Gutsol A. F. and Fridman A. Spatially resolved temperature measurements of atmospheric-pressure normal glow microplasmas in air // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2007. - Vol. 35. - P. 1448-1455.

76. Staack D., Farouk В., Gutsol A. F. and Fridman A. A. Spectroscopic studies and rotational and vibrational temperature measurements of atmospheric pressure normal glow plasma discharges in air // Plasma Sources Sci. Technol. - 2006. -Vol. 15. - P.818-827.

77. Andre P., Aubreton J., Barinov Y., Elchinger M. F., Fauchais P., Faure G., Kaplan V., Lefort A, Rat V. and Shkol'nik S. Theoretical study of column of discharge with liquid non-metallic (tap water), electrodes in air at atmospheric pressure // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2002. Vol. 35. P. 1846-1854.

78. Cserfalvi T. and Mezei P. Operating mechanism of the electrolyte cathode atmospheric glow discharge // Fresenius J. Anal. Chem. - 1996. - Vol. 355. - P. 813-819.

79. Bruggeman P., Ribezl E., Maslani A., Degroote J., Malesevic A., Rego R., Vierendeels J. and Leys C. Characteristics of atmospheric pressure air discharges with a liquid cathode and a metal anode // Plasma Sources Sci. Technol. - 2008. -Vol. 17.-P. 025012.

80. Райзер Ю. П. Физика газового разряда / Райзер Ю. П. - М: Наука, 1992. -536 с.

81. Bruggeman P., Liu J. J., Degroote J., Kong M. G., Vierendeels J., Leys C. Dc excited glow discharges in atmospheric pressure air in pin-to-water electrode systems // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008.- Vol. 41. - P. 215201.

82. Titov V. A., Rybkin V. V., Smirnov S. A., Kulentsan A. L. and Choi H. S. Experimental and theoretical studies on the characteristics of atmospheric pressure glow discharge with liquid cathode // Plasma Chem. Plasma Process. - 2006. -Vol. 26. - P. 543-555.

83. Гайсин А.Ф., Сон Э.Е. Паровоздушные разряды между электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении // Теплофизика высоких температур. - 2005. - Т. 43. - № 1. - С. 5.

84. Гайсин А.Ф. Многоканальный разряд между проточным электролитическим катодом и металлическим анодом при атмосферном давлении // Теплофизика высоких температур. - 2006. - Т. 44. - № 3. - С. 343-348.

85. Гайсин А.Ф. Паровоздушный разряд между электролитным анодом и металлическим катодом при атмосферном давлении // Теплофизика высоких температур. - 2005. - Т. 43. - № 5. - С. 684 .

86. Wilson A., Staack D., Farouk Т., Gutsol A., Fridman A. and Farouk В. Self-rotating dc atmospheric-pressure discharge over a water-surface electrode: regimes of operation // Plasma Sources Sci. Technol. - 2008. - Vol. 17. - P. 045001.

87. Mezei P., Cserialvi T. and Janossy M. The gas temperature in the cathode surface - dark space boundary layer of an electrolyte cathode atmospheric glow discharge (ELCAD) // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1998. - Vol. 31. - P. 41^12.

88. Kuzmin S. and Janca J. The characteristics of the dc discharge between metal electrode and water electrolyte solution as cathode at air under atmospheric pressure // 11 th Symp. on Elementary Processes and Chemical Reactions in Low Temperature Plasma. Abs. Slovakia. 1998. P. 106-109.

89. Janca J., Kuzmin S., Maximov A., Titova J. and Czernichowski A. Investigation of the chemical action of the gliding and 'point' arcs between the

metallic electrode and aqueous solution // Plasma Chemistry and Plasma Processing - 1999. - Vol. 19. - P. 53-67.

90. Lu X. P., Leipold F. and Laroussi M. Optical and electrical diagnostics of a non-equilibrium air plasma // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2003. - Vol. 36. - P. 26622666.

91. Mezei P., Cserfalvi T. and Csillag L. The spatial distribution of the temperatures and the emitted spectrum in the electrolyte cathode atmospheric glow discharge // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - Vol. 38. - P. 2804-2811.

92. Titov V.A., Rybkin V.V., Maximov A. I. and Choi H. S. Characteristics of atmospheric pressure air glow discharge with aqueous electrolyte cathode // Plasma Chemistry Plasma Processing. - 2005. - Vol. 25. - N. 5. - P. 503-518.

93. Park J. Y., Kostyuk P. V., Han S. В., Kim J. S., Vu C. N. and Lee H. W. Study on optical emission analysis of ac air-water discharges under He, Ar and N2 environments // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2006. - Vol. 39. - P. 3805-3813.

94. Баринов Ю. А., Школьник С. M. Зондовые измерения в разряде с жидкими неметаллическими электродами в воздухе при атмосферном давлении // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72. - № 3. - С. 36-37.

95. Titov V.A., Rybkin V.V., Smirnov S. A., Kulentsan A. L. and Choi H. S. Experimental and theoretical studies on the characteristics of atmospheric pressure glow discharge with liquid electrolyte cathode // Plasma Chem. Plasma Process. -2006. - Vol. 26. - P. 543.

96. Titov V.A., Rybkin V.V., Smirnov S. A., Kulentsan A. L. and Choi H. S. Properties of atmospheric pressure glow discharge with liquid electrolyte cathode // High Temp. Mater. Process. - 2007. - Vol. 11. - P. 515-525.

97. Кутепов A. M. и др. Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов / Кутепов А. М., Захаров А. Г., Максимов А. И. - М.: Наука, 2004. - 496 с.

98. Максимов А.И., Титов В.А., Хлюстова А.В. Излучение тлеющего разряда с электролитным катодом и процессы переноса нейтральных и заряженных

частиц из раствора в плазму // Химия высоких энергий. - 2004. - Т. 38. - № 3. - С. 227-230.

99. Bonifaci N., Denat A., Frayssines P. Е. Application of emission spectroscopy in the study of electric discharges in liquids // J. Electrostat. - 2006. - Vol. 64. - P.

445-449.

100. Namihira Т., Sakai S., Yamaguchi Т., Yamamoto K., Yamada C, Kiyan Т., Sakugawa Т., Katsuki S. and Akiyama H. Electron temperature and electron density of underwater pulsed discharge plasma produced by solid-state pulsedpower generator // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2007. - Vol. 35. - P.614-708.

101. Скибенко Е.И., Юферов В.Б., Буравилов И.В., Пономарев А.Н. О скорости и каналах ионизации водной среды сильноточным импульсным высоковольтным разрядом // Журнал технической физики. - 2007. - Т. 77. -№5.-С. 19-22.

102. Скибенко Е.И., Юферов В.Б., Буравилов И.В., Пономарев А.Н.. Измерение плотности плазмы в пространственно распределенном электрическом разряде в жидкости // Журнал технической физики. - 2006. -Т. 76.-№9.-С. 133-135.

103. De Baerdemaeker F., Monte M. and Leys С. Capillary underwater discharges in repetitive pulse regime // Czech. J. Phys. - 2004. - Vol. 54. - P. 1062-1067.

104. Тесленко B.C., Дрожжин А.П., Карташов A.M.. Генерация автоколебательных процессов при диафрагмеином разряде в электролите // Письма в ЖТФ. - 2001. - Т. 27. - № 20. - С. 83-88.

105. Тесленко В. С., Дрожжин А.П., Санкин Г.Н. Автоцикличный кольцевой пробой в электролите с вынужденным коллапсом пузырьков // Письма в ЖТФ. - 2006. - Т. 32. - № 4. - С. 24-31.

106. Фальковский Н.И., Божко И.В.. Плазменные факелы и электрофизические параметры диафрагменного разряда в воде // Журнал технической физики - 2008. - Т. 78. - № 7. - С. 127-131.

107. Макарова Е. М., Хлюстова А. В., Максимов А. И. Влияние диафрагменного разряда на физико-химические свойства растворов

электролитов 11 Электронная обработка материалов. - 2009. - Т. 45. - № 2. -С. 67-69.

108. Prochazkova J., Stara Z. and Krcma F. Optical emission spectroscopy of diaphragm discharge in water solutions // Czech. J. Phys. - 2006. - Vol. 56. - P. 1314-1319.

109. Bruggeman P., Schram D.C., Rego R. and Leys C. Characterization of dc-excited discharges in water by optical emission spectroscopy // Plasma Sources Sci. Technol. - 2009. - Vol. 18. - P. 13.

110. Nomura S., Toyota H., Mukasa S., Takahashi Y., Maehara Т., Kawashima A. and Yamashita H. Discharge characteristics of microwave and high-frequency inliquid plasma in water // Appl. Phys. Express. - 2008. - Vol. 1. - P. 046003.

111. Bruce R Locke, Kai-Yuan Shih. Review of the methods to from hygrogen peroxide in electrical discharge plasma with liquid water // Plasma Sources Sci. Technol. - 2011. - Vol. 20. - P. 034006.

112. Mededovic Thagard S., Takashima K., Mizuno A. Chemistry of the Positive and Negative Electrical Discharges Formed in Liquid Water and Above a GasLiquid Surface // Plasma Chem. Plasma Process. - 2009. - Vol. 29. - N. 6. - P. 455-473.

113. Максимов A.M., Никифоров А.Ю. Сопоставление возможностей плазменного и плазменно-растворного модифицирования полимерных материалов в жидкой фазе // Химия высоких энергий. - 2007. - Т. 41. - № 6. -С. 513-519.

114. Бобкова Е. С., Шикова Т.Г., Гриневич В.И., Рыбкин В. В. Анализ механизма образования пероксида водорода в разряде постоянного тока атмосферного давления с электролитическим катодом // Химия высоких энергий. - 2012. - Т. 46. - № 1. - С. 60-63.

115. Бобкова Е. С., Шикова Т.Г., Рыбкин В. В. Влияние добавок реактива Фентона па концентрации частиц в электролитном катоде разряда постоянного тока атмосферного давления // Химия высоких энергий. - 2012. -Т. 46. - № 2. - С. 183-184.

116. Бобкова Е. С., Краснов Д. С., Сунгурова А. В., Шишкина А. И., Шикова Т. Г. Кинетика деструкции фенола и продуктов его распада в электролитном катоде разряда постоянного тока при атмосферном давлении // Химия высоких энергий. - 2013. - Т. 47. - № 2. - С. 1-4.

117. Badey J.P., Espuche Е., Sage D.and etc. A comparative study of the effects of ammonia and hydrogen plasma downstream treatment on the surface modification ofpolytetrafluoroethylene. //Polymer- 1996. - Vol. 8. - P.1377-1386.

118. Hegemann D., Brunner H., Oehr C. Plasma treatment of polymers to generate stable, hydrophobic surfaces // Plasmas and Polymers. - 2001. - Vol. 6. - N. 4. -P.221.

119. Плазмохимические реакции и процессы / Под ред. JI.C. Полак. - М.: Наука, 1968. - 200 с.

120. Голубчиков О.А., Агеева Т.А., Титов В.А. Поверхностная модификация полипропилена биоактивными соединениями // Российский химический журнал. - 2004. - Т. 48. - № 4. - С. 166 - 172.

121. Klapperich С., Pruitt L., Komvopoloulos К.. Chemical and biological characteristics of low-temperature plasma treated ultra-high molecular weight polyethylene for biomedical applications // Journ. of Materials Science: Material in Medicine. - 2001. - Vol. 12. - P. 549-556.

122. Titova Y.V., Strokozenko V. G., Maximov A. I. // IEEE Transactions on plasma science. - 2010. - Vol. 38. -N. 4. - P. 933-937.

123. Кашапов P.H. Плазменно-электролитная обработка поверхности металлов // Физика и химия обработки материалов - 2010. - № 5. - С. 50-56.

124. Кашапов Р.Н. Исследование влияния плазменно-электролитной обработки на поверхность аустенитных хромоникелевых сталей // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - № 4. - С. 149-154.

125. Комбаев К.К., Кылышканов М.К., Лопухов Ю.И. Влияние электролитно-плазменной обработки стали 18ХНЗМА-Ш на поверхностную

микроструктуру и твердость //Журнал Сибирского федерального университета, серия «Техника и технологии». - 2009. - № 2 (4). - С. 394 -399.

126. Смыслов А.М., Смыслова М.К., Мингажев А.Д., Селиванов К.С. Многоэтапная электролитно-плазменная обработка изделий из титана и титановых сплавов // Вестник УГАТУ. - 2009. - Т. 13. - № 1 (34). - С. 141145.

127. Смыслов А.М. и др. Способ многоэтапного электролитно-плазменного полирования изделий из титана и титановых сплавов / Заявка РФ № 2007123850, МПК C25F3/16, 2007.

128. Шамб У. и др. Перекись водорода / Шамб У., Сеттерфилд Ч., Вентворс Р. - М.: Издательство иностранной литературы, 1958. - 373-429 с

129. Плешивцев Н. В. Катодное распыление / Плешивцев Н. В. - М.: Атомиздат, 1968. - 347с.

130. Пикаев А.К. и др. Высокотемпературный радиолиз воды и водных растворов / Пикаев А.К., Кабакчи С.А., Макаров И.Е. - М.: Энергоатомиздат, 1988.- 136с.

131. José Fayos. Possible 3D carbon structures as progressive intermediates in graphite to diamond phase transition // J. Solid State Chemistry. - 1999. - Vol. 148.-P. 278-285.

132. Справочник химика: Общие сведения строение вещества свойства важнейших веществ лабораторная техника / Под ред. чл-корр АН СССР Б.П. Никольского. - М.: Химия, 1966. - Т.1. - 1072 с.

133. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод / Лурье Ю. Ю. - М.: Химия, 1984. - 448с.