Schnelle Reaktionschemie von Plasmen in Flüssigkeiten und ihre Wechselwirkung mit Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Achim von Keudell
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316898868

Plasmen in direktem Kontakt mit Flüssigkeiten oder Plasmen in Flüssigkeiten erlauben einen hohen Massentransfer reaktiver Teilchen aus der Gasphase in die Flüssigkeit. Wenn diese Plasmen mit einer Grenzfläche in Kontakt gebracht werden sind sehr schnelle und effektive Reaktionsraten erreichbar. Solche Systeme sind zum Beispiel sehr relevant für das Gebiet der Plasmamedizin bei dem ein Plasma mit einer biologischen Oberflächen in einer Flüssigkeit reagiert, für das Gebiet des Abbaus von organischen Verunreinigungen in Flüssigkeiten mittels Plasmen oder für das Gebiet der plasmagestützten Anodisierung von Metallen in einem Elektrolyten. Dominierende Teilchen an der Grenzfläche Plasma-Flüssigkeit-Festkörper werden üblicherweise mittels Gaschromatographie, Titration oder Elektronenspinresonanz untersucht. Diese Methoden sind jedoch ex situ oder sie können nur langlebige Spezies detektieren. Ein bekanntes Beispiel ist die derzeitige Suche nach dem Mechanismus, auf dem der Effekt der plasmaaktivierten Medien auf dem Gebiet der Plasmamedizin beruht. In allen betrachteten Systemen, wirken die Plasmen jedoch zunächst direkt an den Oberflächen und eine direktere Untersuchung der schnellen Reaktionschemie an dieser Grenzfläche ist erforderlich. Im Rahmen dieses Projektes wird ein spezieller Aufbau realisiert, der auf der FTIR Spektroskopie bei abgeschwächter Totalreflektion basiert, um die Grenzfläche Plasma-Flüssigkeit-Festkörper mit hoher zeitlicher Auflösung zu untersuchen. Zwei prominente Systeme werden adressiert, die plasmagestützte Anodisierung von Metallen in Flüssigkeiten bzw. die plasmainduzierte Modifikation von organischen Oberflächen als Modellsystem für Fragestellungen aus dem Bereich der Plasmamedizin.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen