Emittieren und regenerieren

Die Existenz solvatisierter Elektronen e—aq wurde erstmals bei der Umwandlung von wässriger Kohlensäure (pH ~3,7) unter Einfluss von Gammastrahlung in einfache organische Substanzen wie Formaldehyd oder Ameisensäure nachgewiesen.¹ Dabei ist die H2-Ausbeute die gleiche wie bei der Radiolyse von reinem, dreifach destilliertem Wasser. In der Folge wurde die CO2-Reduktion durch die Existenz von e—aq-Spezies erklärt. Diese entstehen aus thermischen Elektronen (e—th, E < 10 eV), die bei der Wasserradiolyse generiert werden. Dabei bilden die Wassermoleküle, deren positive Dipole dem e—th zugewandt sind, in etwa 200 fs bis 1 ps eine Solvathülle. Dies stabilisiert die solvatisierten Elektronen; sie haben bei Raumtemperatur in wässriger Lösung eine Lebensdauer von etwa 200 µs.

Solvatisierte Elektronen entstehen auch bei UV-Bestrahlung in wässriger, mit CO2 gesättigter FeSO4-Lösung. Dabei wirken die Fe2+-Ionen als Elektronendonoren und werden zu Fe3+-Ionen oxidiert.¹,² Das Absorptionsspektrum von e—aq mit einem Maximum bei 720 nm wurde mit der Pulsradiolyse-Methode gemessen.³ Durch Elektronenspinresonanz lassen sich in Eismatrix einges

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