Observation of hydronium ions at the air-aqueous acid interface: Vibrational spectroscopic studies of aqueous HCl, HBr, and HI

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 25, 2007, Pages 8814-8826

  Levering, Lori M ^a   Roxana Sierra Hernandez M ^a   Allen, Heather C ^a  

^a OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIR-AQUEOUS INTERFACE; CONCENTRATION GRADIENTS; HYDRONIUM IONS; INTERFACIAL CONCENTRATION GRADIENTS;

CONCENTRATION (PROCESS); HYDROGEN; RAMAN SPECTROSCOPY; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

INTERFACES (MATERIALS);

EID: 34547343406     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp065694y     Document Type: Article

References (74)

1. Finlayson-Pitts, B. J. Chem. Rev. 2003, 103, 4801-4822.
2. De Haan, D. O.; Brauers, T.; Oum, K.; Stutz, J.; Nordmeyer, T.; Finlayson-Pitts, B. J. Int. Rev. Phys. Chem. 1999, 18, 343-385.
3. Knipping, E. M.; Lakin, M. J.; Foster, K. L.; Jungwirth, P.; Tobias, D. J.; Gerber, R. B.; Dabdub, D.; Finlayson-Pitts, B. J. Science 2000, 288, 301-306.
4. Bloembergen, N.; Pershan, P. S. Phys. Rev. 1962, 128, 606-622.
5. Hirose, C.; Akamatsu, N.; Domen, K. Appl. Spectrosc. 1992, 46, 1051-1072.
6. Miranda, P. B.; Shen, Y. R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3292-3307.
7. Morita, A.; Hynes, J. T. Chem. Phys. 2000, 258, 371-390.
8. Shen, Y. R. The Principles of Nonlinear Optics, 1st ed.; John Wiley & Sons: New York, 1984.
9. Bain, C. D. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 1281-1296.
10. Moad, A. J.; Simpson, G. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3548-3562.
11. Lambert, A. G.; Davies, P. B.; Neivandt, D. J. Appl. Spectrosc. Rev. 2005, 40, 103-145.
12. Zhang, D.; Gutow, J.; Eisenthal, K. B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 13729-13734.
13. Liu, D.; Ma, G.; Levering, L. M.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2252-2260.
14. McCreery, R. L. Raman Spectroscopy for Chemical Analysis; John Wiley & Sons: New York, 2000.
15. Benjamin, I. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2083-2086.
16. Berne, B. J.; Pecora, R. Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology and Physics; Dover Publications, Inc.: New York, 2000.
17. Eaves, J. D.; Loparo, J. J.; Fecko, C. J.; Roberts, S. T.; Tokmakoff, A.; Geissler, P. L. Proc. Natl. Acad. Sci. 2005, 102, 13019-13022.
18. Smith, J. D.; Cappa, C. D.; Wilson, K. R.; Cohen, R. C.; Geissler, P. L.; Saykally, R. J. Proc. Natl. Acad. Sci. 2005, 102, 14171-14174.
19. Buch, V.; Devlin, J. P. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3437-3443.
20. Andersson, P.; Steinbach, C.; Buck, U. Eur. Phys. J. D. 2003, 24, 53-56.
21. Corcelli, S. A.; Skinner, J. L. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6154-6165.
22. Steinbach, C.; Andersson, P.; Kazimirski, J. K.; Buck, U.; Buch, V.; Beu, T. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6165-6174.
23. Devlin, J. P.; Sadlej, J.; Buch, V. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 974-983.
24. Ostroverkhov, V.; Waychunas, G. A.; Shen, Y. R. Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 144-148.
25. Ostroverkhov, V.; Waychunas, G. A.; Shen, Y. R. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 46102.
26. Du, Q.; Superfine, R.; Freysz, E.; Shen, Y. R. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 2313-2316.
27. Radüge, C.; Pflumio, V.; Shen, Y. R. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 140-144.
28. Gopalakrishnan, S.; Liu, D.; Allen, H. C.; Kuo, M.; Shultz, M. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1155-1175.
29. Walker, D. S.; Hore, D. K.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20451-20459.
30. Allen, H. C.; Raymond, E. A.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1649-1655.
31. Schnitzer, C.; Baldelli, S.; Campbell, D. J.; Shultz, M. J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6383-6386.
32. McCoy, A. B. Ohio State University, Columbus, OH. Private communication, 2006.
33. Buck, U.; Ettischer, I.; Melzer, M.; Buch, V.; Sadlej, J. Phys. Rev. Lett. 1998, 50, 2578-2581.
34. Shin, J.-W.; Hammer, N. I.; Diken, E. G.; Johnson, M. A.; Walters, R. S.; Jaeger, T. D.; Duncan, M. A.; Christie, R. A.; Jordan, K. D. Science 2004, 304, 1137-1141.
35. Buch, V.; Devlin, J. P. J. Chem. Phys. 1991, 94, 4091-4092.
36. Rowland, B.; Fisher, M.; Devlin, J. P. J. Chem. Phys. 1991, 95, 2485-2487.
37. Zundel, G. Easily Polarizable Hydrogen Bonds-Their Interactions With the Environment-IR Continuum and Anomalous Large Proton Conductivity. In The Hydrogen Bond, Recent developments in theory and experiments; Schuster, P., Zundel, G., Sandorfy, C., Eds.; North-Holland Publishing Company: Amsterdam, 1976; Vol. 2, pp 683-766.
38. Roberts, N. K.; Zundel, G. J. Phys. Chem. 1980, 84, 3655-3660.
39. Kim, J.; Schmitt, U. W.; Gruetzmacher, J. A.; Vom, G. A.; Scherer, N. E. J. Chem. Phys. 2002, 116, 737-746.
40. Asmis, K. R.; Pivonka, N. L.; Santambrogio, G.; Brümmer, M.; Kaposta, C.; Neumark, D. M.; Wöste, L. Science 2003, 299, 1375-1377.
41. Falk, M.; Giguère, P. A. Can. J. Chem. 1957, 35, 1195-1204.
42. McCoy, A. B.; Huang, X.; Carter, S.; Landeweer, M. Y.; Bowman, J. M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 061101-1.-061101-4.
43. Diken, E. G.; Headrick, J. M.; Roscioli, J. R.; Bopp, J. C.; Johnson, M. A.; McCoy, A. B. J. Phys. Chem. A Lett. 2005, 109, 1487-1490.
44. Headrick, J. M.; Diken, E. G.; Walters, R. S.; Hammer, N. I.; Christie, R. A.; Cui, J.; Myshakin, E. M.; Duncan, M. A.; Johnson, M. A.; Jordan, K. D. Science 2005, 308, 1765-1769.
45. Janoschek, R.; Weidemann, E. G.; Pfeiffer, H.; Zundel, G. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 2387-2396.
46. Yeh, L. I.; Okumura, M.; Myers, J. D.; Price, J. M.; Lee, Y. T. J. Chem. Phys. 1989, 91, 7319-7330.
47. Hammer, N. I.; Diken, E. G.; Roscioli, J. R.; Johnson, M. A.; Myshakin, E. M.; Jordan, K. D.; McCoy, A. B.; Huang, X.; Bowman, J. M.; Carter, S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 244301-244309.
48. Janoschek, R.; Hayd, A.; Weidemann, E. G.; Leuchs, M.; Zundel, G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1978, 74, 1238-1245.
49. Randles, J. E. B. Phys. Chem. Liq. 1977, 7, 107-179.
50. Adam, N. K. The Physics and Chemistry of Surfaces; Oxford University Press: London, 1941.
51. Onsager, L.; Samaras, N. N. T. J. Chem. Phys. 1934, 2, 528-536.
52. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6361-6373.
53. Dang, L. X.; Chang, T.-M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 235-238.
54. Mucha, M.; Frigato, T.; Levering, L. M.; Allen, H. C.; Tobias, D. J.; Dang, L. X.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7617-7623.
55. Ghosal, S.; Hemminger, J. C.; Bluhm, H.; Mun, B. S.; Hebenstreit, E. L. D.; Ketteler, G.; Ogletree, D. F.; Requejo, F. G.; Salmeron, M. Science 2005, 307, 563-566.
56. Ghosal, S.; Shbeeb, A.; Hemminger, J. C. Geophys. Res. Lett. 2000, 27, 1879-1882.
57. Petersen, P. B.; Johnson, J. C.; Knutsen, K. P.; Saykally, R. J. Chem. Phys. Lett. 2004, 397, 46-50.
58. Baldelli, S.; Schnitzer, C.; Shultz, M. J. Chem. Phys. Lett. 1999, 302, 157-163.
59. Petersen, P. B.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14060-14073.
60. Petersen, M. K.; Saykally, R. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 333-364.
61. Shultz, M. J.; Schnitzer, C.; Simonelli, D.; Baldelli, S. Int. Rev. Phys. Chem. 2000, 19, 123-153.
62. Ye, S.; Nihonyanagi, S.; Uosaki, K. Chem. Lett. 2000, 734-735.
63. Gragson, D. E.; McCarty, B. M.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6144-6152.
64. Gragson, D. E.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 366-375.
65. Gragson, D. E.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3847-3861.
66. Eisenthal, K. B. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 636-643.
67. Zhao, X.; Ong, S.; Eisenthal, K. B. Chem. Phys. Lett. 1993, 202, 513-520.
68. Petersen, M. K.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7976-7980.
69. Tarbuck, T. L.; Ota, S. T.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14519-14527.
70. Petersen, M. K.; Iyengar, S. S.; Day, T. J. F.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14804-14806.
71. Graham, J. D.; Roberts, J. T. Chemom. Intell. Lab. Syst. 1997, 37, 139-148.
72. Schnitzer, C.; Baldelli, S.; Shultz, M. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 585-590.
73. Raymond, E. A.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5051-5059.
74. Keene, W. C.; Sander, R.; Pszenny, A. A. P.; Vogt, R.; Crutzen, P. J.; Galloway, J. N. J. Aerosol Sci. 1998, 29, 339-356.