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科学家发现制氧新方法

2016-8-9 14:53:47      点击:
 科学家发现了一种利用二氧化碳(CO2)制取分子氧(O2)的新方法——其中没有任何绿色植物的参与。他们的研究结果可能改变我们对于地球早期大气层以及其它行星如何利用其大气层中的二氧化碳生成氧气的看法。
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      在《科学》杂志周四发表的一篇论文中,加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员称,当二氧化碳分子受到某些波长的光辐射时,它们会被强烈地激发,从而分解成为一个C分子和一个O2分子。

      科学家先前认为,不管受到什么波长的光辐射,一个二氧化碳分子都将分解为一个CO分子和一个O分子,因为从分子学角度而言,这是一种化学阻力最小的途径。2 _. e; K) b1 P. u7 a' Q- D2 w
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      这些研究人员指出,把一个二氧化碳分子分解成为CO+O所需的能量稍大于5个电子伏特,但是分解成C+ O2却需要大约11.44个电子伏特的能量。

      理论化学家曾在几年前提出与这项研究结果相同的假设,但是他们到目前为止还没有进行过实际的测量。
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      没有参与此项研究的底特律州立韦恩大学化学家阿瑟•休茨说:“即使像二氧化碳这样简单的分子在高能状况下的行为理解起来也是非常有难度的。相关理论及实验仍在发展中。”

      这些研究人员表示,在他们的实验中,当处于真空中的二氧化碳分子遇到强烈的光辐射时,只有5%的时间出现了分解成为C+ O2的结果。加州大学戴维斯分校物理化学教授、论文作者伍灼耀说:“当你用这些高能波长的光照射CO2时,他们会按照不止一种渠道分解。这些渠道取决于能量的水平,但是在我们所研究的能量水平上,受到激发的CO2分子中只有5%最后会分解成C+ O2.
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      休茨表示,这一研究结果暗示了地球外层大气、其它行星大气层甚至还有正在死亡中的恒星及星际分子云喷发出的分子氧形成的可能机理。

      未参与此项研究的加拿大不列颠哥伦比亚大学生物地球化学家肖恩•克罗认为,还需要进行更多的研究才能理解这种新发现的氧气制取途径在早期地球大气层中曾发挥过什么样的作用。

      他说:“由于这篇新论文,我们或许不得不修正有关宇宙中有过多少光化学氧的模型。未来还需要有人对此展开更严谨的考证。“

      伍灼耀是这样说的:“40年来人们一直试图了解行星大气层是如何从我们现在看到的火星或金星上的那种样子,演变成为地球上现在这种样子的。科学家从未把(我们发现的)这一过程纳入他们的研究模型中,但是我们的研究证明,这种过程应该被考虑在内。”