Oxidation-Reduction PROPERTIES INDUCED by a non-thermal plasma: Chemical reactivity of the ions

Propriétés oxydo-réductrices induites par un plasma non-thermique: réactivité chimique des ions.

A. Doubla1,2, J.-L. Brisset 2*

1 Département de chimie inorganique, Faculté des sciences, Université de Yaoundé I,

B.P. 812 Yaoundé, Cameroon.

3 Département de chimie, Laboratoire d’Electrochimie (L.E.I.C.A.), U.F.R des Sciences et Techniques;

Université de Rouen, 76 821 Mont-Saint Aignan, Cedex, France,

* Corresponding author. E-mail: brissjl@club-internet.fr

Received: 27 December 2004; revised version accepted:13 November 2005

 

Abstract

The acid-base, oxidising and reducing properties of the ions present in a CO plasma at atmospheric pressure are evidenced on a titanium surface. Using a particular setting of the reactor enables to separate the ions from the neutrals in positive and negative D.C. corona discharges and allows a better understanding of the plasmachemical effect of the ions induced by an electrical field. The chemical properties of the ions are evidenced: the anions are basic whereas the cations induce acid effects. The filter technique used also allowed us to correlate the physical and chemical properties of the plasma to the surface modification.

Keywords: Acid-base properties; Corona discharge ; Gaseous plasma; Oxidising; Reducing ; Electrical field.

Résumé

Les propriétés acido-basiques et oxydo-réductrices induites par un plasma de monoxyde de carbone vis-à-vis d’une surface métallique (une lame de titane), ont été démontrées. L’utilisation de décharges couronne positive et négative en configuration pointe parallèle au plan nous a permis de comprendre l’évolution des réactions chimiques induites par les ions positifs et négatifs. Ces deux catégories d'espèces sont émises de la pointe vers le plan et induisent des réactions d’oxydoréduction. Elles définissent deux flux. Les anions induisent des propriétés basiques  alors que les cations induisent des effets acides sur la surface du titane traitée sur l’électrode de masse. Cette procédure nous a permis d’établir une corrélation entre les propriétés physicochimiques du plasma et celles du matériau traité, établissement qui ouvre la voie à la compréhension de la chimie sous champ électrique.

Mots clés : Propriétés acido-basiques ; Décharge couronne ; Plasma gazeux ; Oxydoréduction ; Champ électrique.

 
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