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科學家發現制氧新方法

2016-8-9 14:53:47      點擊:
 科學家發現了一種利用二氧化碳(CO2)制取分子氧(O2)的新方法——其中沒有任何綠色植物的參與。他們的研究結果可能改變我們對于地球早期大氣層以及其它行星如何利用其大氣層中的二氧化碳生成氧氣的看法。
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      在《科學》雜志周四發表的一篇論文中,加利福尼亞大學戴維斯分校的研究人員稱,當二氧化碳分子受到某些波長的光輻射時,它們會被強烈地激發,從而分解成為一個C分子和一個O2分子。

      科學家先前認為,不管受到什么波長的光輻射,一個二氧化碳分子都將分解為一個CO分子和一個O分子,因為從分子學角度而言,這是一種化學阻力最小的途徑。2 _. e; K) b1 P. u7 a' Q- D2 w
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      這些研究人員指出,把一個二氧化碳分子分解成為CO+O所需的能量稍大于5個電子伏特,但是分解成C+ O2卻需要大約11.44個電子伏特的能量。

      理論化學家曾在幾年前提出與這項研究結果相同的假設,但是他們到目前為止還沒有進行過實際的測量。
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      沒有參與此項研究的底特律州立韋恩大學化學家阿瑟•休茨說:“即使像二氧化碳這樣簡單的分子在高能狀況下的行為理解起來也是非常有難度的。相關理論及實驗仍在發展中。”

      這些研究人員表示,在他們的實驗中,當處于真空中的二氧化碳分子遇到強烈的光輻射時,只有5%的時間出現了分解成為C+ O2的結果。加州大學戴維斯分校物理化學教授、論文作者伍灼耀說:“當你用這些高能波長的光照射CO2時,他們會按照不止一種渠道分解。這些渠道取決于能量的水平,但是在我們所研究的能量水平上,受到激發的CO2分子中只有5%最后會分解成C+ O2.
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      休茨表示,這一研究結果暗示了地球外層大氣、其它行星大氣層甚至還有正在死亡中的恒星及星際分子云噴發出的分子氧形成的可能機理。

      未參與此項研究的加拿大不列顛哥倫比亞大學生物地球化學家肖恩•克羅認為,還需要進行更多的研究才能理解這種新發現的氧氣制取途徑在早期地球大氣層中曾發揮過什么樣的作用。

      他說:“由于這篇新論文,我們或許不得不修正有關宇宙中有過多少光化學氧的模型。未來還需要有人對此展開更嚴謹的考證。“

      伍灼耀是這樣說的:“40年來人們一直試圖了解行星大氣層是如何從我們現在看到的火星或金星上的那種樣子,演變成為地球上現在這種樣子的。科學家從未把(我們發現的)這一過程納入他們的研究模型中,但是我們的研究證明,這種過程應該被考慮在內。”