Bisulfate dehydration at air/solution interfaces probed by vibrational sum frequency generation spectroscopy

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 24, 2012, Pages 13161-13168

  Jubb, Aaron M ^a   Allen, Heather C ^a  

^a OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACID DISSOCIATION; ACIDIC AEROSOLS; AIR/SOLUTION INTERFACE; AQUEOUS AEROSOLS; AQUEOUS SOLVATION; BLUE SHIFT; BULK SOLUTIONS; GAS PHASE OXIDATION; INTERFACIAL STRUCTURES; IONIC COMPONENT; MOLECULAR ENVIRONMENT; NONLINEAR OPTICAL SPECTROSCOPY; PH LEVELS; RAMAN AND INFRARED SPECTROSCOPY; SULFATE SPECIES; SYMMETRIC STRETCHING; VIBRATIONAL SUM-FREQUENCY GENERATIONS; VOLCANIC ERUPTIONS;

HYDRATION; NEGATIVE IONS; SULFUR COMPOUNDS; VAPORS;

ATMOSPHERIC AEROSOLS;

EID: 84863334215     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp302585h     Document Type: Article

References (92)

1. Gopalakrishnan, S.; Liu, D. F.; Allen, H. C.; Kuo, M.; Shultz, M. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1155-1175.
2. Geiger, F. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 61-83.
3. Jubb, A. M.; Hua, W.; Allen, H. C. Annu. Rev. Phys. Chem. 2012, 63, 107-130.
4. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1259-1281.
5. Jungwirth, P.; Winter, B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 343-366.
6. Petersen, P. B.; Saykally, R. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 333-364.
7. Schnitzer, C.; Baldelli, S.; Shultz, M. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 585-590.
8. Zhang, Y. J.; Cremer, P. S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2010, 61, 63-83.
9. Raduge, C.; Pflumio, V.; Shen, Y. R. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 140-144.
10. Baldelli, S.; Schnitzer, C.; Shultz, M. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10435-10441.
11. Tarbuck, T. L.; Richmond, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3256-3267.
12. 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.
13. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10468-10472.
14. Heydweiller, A. Ann. Phys. 1910, 33, 145-148.
15. Onsager, L.; Samaras, N. N. T. J. Chem. Phys. 1934, 2, 528.
16. Charlson, R. J.; Schwartz, S. E.; Hales, J. M.; Cess, R. D.; Coakley, J. A.; Hansen, J. E.; Hofmann, D. J. Science 1992, 255, 423-430.
17. Finlayson-Pitts, B. J.; Pitts, J. N. Jr. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications; 1st ed.; Academic Press: San Diego, CA, 1999.
18. Kolb, C. E.; Worsnop, D. R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2012, 63, 471-491.
19. Seinfeld, J. H.; Pandis, S. N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change; 2nd ed.; John Wiley and Sons, Inc.: Hoboken, NJ, 2006.
20. In Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007; Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Tignor, M., Miller, H. L. Eds.; Cambridge University Press: Cambridge, U.K. 2007.
21. Donaldson, D. J.; Guest, J. A.; Goh, M. C. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9313-9315.
22. Kester, D. R.; Duedall, I. W.; Connors, D. N.; Pytkowicz, R. M. Limnol. Oceanogr. 1967, 12, 176-179.
23. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 92nd ed. [Online]; Haynes, W. M.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2012.
24. Chen, X. K.; Minofar, B.; Jungwirth, P.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 15546-15553.
25. Schwartz, S. E. Nature 1988, 336, 441-445.
26. Pye, C. C.; Rudolph, W. W. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 905-912.
27. Zhou, J.; Santambrogio, G.; Brümmer, M.; Moore, D. T.; Wöste, L.; Meijer, G.; Neumark, D. M.; Asmis, K. R. J. Chem. Phys. 2006, 125, 111102(1-4).
28. Zhang, Y.-H.; Chan, C. K. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 285-292.
29. Roberts, J. M.; Osthoff, H. D.; Brown, S. S.; Ravishankara, A. R. Science 2008, 321, 1059.
30. Claeys, M.; Wang, W.; Ion, A. C.; Kourtchev, I.; Gelencsér, A.; Maenhaut, W. Atmos. Environ. 2004, 38, 4093-4098.
31. Boge, O.; Miao, Y.; Plewka, A.; Herrmann, H. Atmos. Environ. 2006, 40, 2501-2509.
32. Auer, B. M.; Skinner, J. L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4125-4130.
33. Allen, H. C.; Casillas-Ituarte, N. N.; Sierra-Hernández, M. R.; Chen, X.; Tang, C. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 5538-5549.
34. Ishiyama, T.; Morita, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13704- 13716.
35. Kido Soule, M. C.; Blower, P. G.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. A. 2007, 111, 3349-3357.
36. 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.
37. Rao, Y.; Subir, M.; McArthur, E. A.; Turro, N. J.; Eisenthal, K. B. Chem. Phys. Lett. 2009, 477, 242-244.
38. Pegram, L. M.; Record, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 14278-14281.
39. Du, Q.; Superfine, R.; Freysz, E.; Shen, Y. R. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 2313-2316.
40. Bianco, R.; Wang, S.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 9467-9476.
41. Zhang, Y.; Cremer, P. Curr. Opin. Chem. Biol. 2006, 10, 658- 663.
42. Stuart, S. J.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10300- 10307.
43. Tian, C. S.; Byrnes, S. J.; Han, H. L.; Shen, Y. R. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1946-1949.
44. Tian, C. S.; Ja, N.; Waychunas, G. A.; Shen, Y. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13033-13039.
45. Casillas-Ituarte, N. N.; Callahan, K. M.; Tang, C. Y.; Chen, X. K.; Roeselova, M.; Tobias, D. J.; Allen, H. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 6616-6621.
46. Gopalakrishnan, S.; Jungwirth, P.; Tobias, D. J.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8861-8872.
47. Hua, W.; Jubb, A. M.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2515-2520.
48. Nihonyanagi, S.; Ishiyama, T.; Lee, T.-K.; Yamaguchi, S.; Bonn, M.; Morita, A.; Tahara, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16875-16880.
49. Feng, R.-R.; Bian, H.-T.; Guo, Y.; Wang, H.-F. J. Chem. Phys. 2009, 130, 134710 (1-6).
50. Stiopkin, I. V.; Weeraman, C.; Pieniazek, P. A.; Shalhout, F. Y.; Skinner, J. L.; Benderskii, A. V. Nature 2011, 474, 192-195.
51. Xu, M.; Tang, C. Y.; Jubb, A. M.; Chen, X.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2082-2087.
52. Otten, D. E.; Onorato, R.; Michaels, R.; Goodknight, J.; Saykally, R. J. Chem. Phys. Lett. 2012, 519-520, 45-48.
53. Miyamae, T.; Morita, A.; Ouchi, Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1985-2124.
54. Ishiyama, T.; Morita, A.; Miyamae, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 20965-20973.
55. Boyd, R. W. Nonlinear Optics; Academic Press: San Diego, CA, 1992; Vol. 1.
56. Johnson, C. M.; Tyrode, E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 2635-2640.
57. Zhao, L.-J.; Zhang, Y.-H.; Wei, Z.-F.; Cheng, H.; Li, X.-H. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 951-958.
58. Callahan, K. M.; Casillas-Ituarte, N. N.; Xu, M.; Roeselová, M.; Allen, H. C.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 8359-8368.
59. Choe, Y.-K.; Tsuchida, E.; Ikeshoji, T. J. Chem. Phys. 2007, 126, 154510 (1-9).
60. Horn, A. B.; Sully, K. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 1999, 1, 3801- 3806.
61. Knopf, D. A.; Luo, B. P.; Krieger, U. K.; Koop, T. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4322-4332.
62. Re, S.; Osamura, Y.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3535-3547.
63. Vchirawongkwin, V.; Kritayakornupong, C.; Rode, B. M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 11561-11569.
64. Walrafen, G. E.; Yang, W.-H.; Chu, Y. C. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10162-10173.
65. Eigen, M.; Tamm, K. Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem. 1962, 66, 93-107.
66. Akilan, C.; Rohman, N.; Hefter, G.; Buchner, R. ChemPhysChem 2006, 7, 2319-2330.
67. Buchner, R.; Capewell, S. G.; Hefter, G.; May, P. M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1185-1192.
68. Chaban, G. M.; Huo, W. M.; Lee, T. J. J. Chem. Phys. 2002, 117, 2532-2537.
69. Daly, F. P.; Brown, C. W.; Kester, D. R. J. Phys. Chem. 1972, 76, 3664-3668.
70. Dong, J.-L.; Li, X.-H.; Zhao, L.-J.; Xiao, H.-S.; Wang, F.; Guo, X.; Zhang, Y.-H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12170-12176.
71. Fung, K. H.; Tang, I. N. Appl. Opt. 1992, 27, 206-208.
72. Guo, X.; Shou, J.; Zhang, Y.; Reid, J. P. Analyst 2010, 135, 495- 502.
73. Klassen, B.; Aroca, R.; Nazri, G. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9334-9338.
74. Marcus, Y.; Hefter, G. Chem. Rev. 2006, 106, 4585-4621.
75. Nucci, N. V.; Vanderkooi, J. M. J. Mol. Liq. 2008, 143, 160-170.
76. Pye, C. C.; Rudolph, W. W. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 9933- 9943.
77. Rudolph, W.; Brooker, M. H.; Tremaine, P. R. J. Solution Chem. 1997, 26, 757-777.
78. Rudolph, W. W.; Brooker, M. H.; Tremaine, P. R. J. Solution Chem. 1999, 28, 621-630.
79. Rudolph, W. W.; Irmer, G.; Hefter, G. T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5253-5261.
80. Vollmar, P. M. J. Chem. Phys. 1963, 39, 2236-2248.
81. Wachter, W.; Fernandez, S.; Buchner, R.; Hefter, G. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9010-9017.
82. Xu, M.; Larentzos, J. P.; Roshdy, M.; Criscenti, L. J.; Allen, H. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 4793-4801.
83. Wang, F.; Zhang, Y.-H.; Li, S.-H.; Wang, L.-Y.; Zhao, L.-J. Anal. Chem. 2005, 77, 7148-7155.
84. Watanabe, D.; Hamaguchi, H. J. Chem. Phys. 2005, 123, 034508 (1-7).
85. Zhang, H.; Wang, S.; Sun, C.-C. J. Chem. Phys. 2011, 135, 084309 (1-10).
86. Zhang, H.; Zhang, Y.-H.; Wang, F. J. Comput. Chem. 2008, 30, 493-503.
87. Zhang, Y.-H.; Chan, C. K. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9191- 9196.
88. Schroder, D.; Duchachkova, L.; Tarabek, J.; Karwowska, M.; Fijalkowski, K. J.; Oncak, M.; Slavicek, P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 113, 2444-2451.
89. Berenblut, B. J.; Dawson, P.; Wilkinson, G. R. Spectrochim. Acta, Part A 1973, 29A, 29-36.
90. Ma, G.; Allen, H. C. Langmuir 2006, 22, 5341-5349.
91. Bock, C. W.; Markham, G. D.; Katz, A. K.; Glusker, J. P. Theor. Chem. Acc. 2006, 115, 100-112.
92. Yacovitch, T. I.; Wende, T.; Jiang, L.; Heine, N.; Meijer, G.; Neumark, D. M.; Asmis, K. R. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2135-2140.