題:
二氧化碳如何轉化為碳和氧？
Enrico Pallazzo
2012-08-08 01:45:42 UTC
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如何將$ \ ce {CO2} $轉換為碳和氧？

$$ \ ce {CO2 -> C + O2} $

或者： / p>

$$ \ ce {CO2 +？ -> C + O2} $

我知道植物能夠通過光合作用將$ \ ce {CO2 + H2O} $轉化為葡萄糖和氧氣，但我對化學或物理感興趣手段而不是生物學。

植物並不能完全做到這一點，根據http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis，它們會在相當複雜的反應模式中進行$ 2n CO_2 + 2n H_2O +光子\ rightarrow 2（CH_2O）_n + 2n O_2 $的操作。
您可以使用清理過程。使用$ \ ce {KNO3} $
六 答案:
Klaus-Dieter Warzecha
2012-08-10 13:45:38 UTC
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我認為，太陽能驅動的二氧化碳到甲醇，甲酸等的催化轉化非常有趣和有希望，但是自從Enrico要求將二氧化碳轉化為碳本身以來，

玉高隆周圍的小組在此領域中處於活躍狀態。在他們的早期出版物之一中， [1] sup>他們在氫氣流中於290°C的溫度下將磁鐵礦（$ \ ce {Fe3O4} $）加熱了4個小時，從而產生了一種在氮氣下在室溫下穩定。這種材料$ \ ce {Fe_ {3+ \ delta} O4} $ $（\ delta = 0.127）$，即亞穩態陽離子過量的磁鐵礦能夠以$ \ ce {O ^ 2-的形式結合氧} $。

在$ \ ce {CO2} $氣氛下，缺氧材料轉換為“普通” $ \ ce {Fe3O4} $，表面沉積了碳。

這個非凡的反應不是催化性，但是簡短的回顧顯示作者在該領域發表了更多文章。也許其他人在他們的出版物中找到了有關催化轉化的報告。

  1. Tamaura，Y .； Tahata，M。使用過量的陽離子磁鐵礦將二氧化碳完全還原為碳。 自然 1990， 346 （6281），255-256。 DOI：10.1038 / 346255a0。
    2. ol>
他們不是在國際空間站中使用這種東西為宇航員提供新鮮氧氣嗎？
-1
permeakra
2012-08-10 15:37:50 UTC
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在無水環境中碳酸鹽的電解可以產生$ \ ce {CO + O_2} $或$ \ ce {C + O_2} $，具體取決於條件。殘留在電解液體中的鹼然後可以捕獲其他來源的二氧化碳並進行再循環。

參考文獻： ;從熔融的鹼性氟化物介質中電沉積碳膜。 Electrochimica Acta ， 2002 ， 47 （12），1949-1957年。 https://doi.org/10.1016/S0013-4686(02)00047-6

user491
2012-08-09 20:00:10 UTC
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由於碳原子通過雙鍵與兩個氧原子相連，因此通常必須提供更多的能量以使其分離。每mol $ \ ce {CO2} $（約44 g）大約需要94 kcal能量。這種能量輸入可能來自任何來源，但主要的轉化來源是通過使用太陽能進行光合作用，這是著名的等式眾所周知的：

$ \ ce {6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2 } $

但實際上，桑迪亞研究人員製造的一台機器稱為“逆轉環接收器反應堆換熱器（CR5）”，它利用太陽能將二氧化碳和水轉化為一氧化碳，水。使用太陽能聚光器在約1500°C的溫度下吸收氫和氧。氧化鐵從$ \ ce {CO2} $中提取氧氣，形成$ \ ce {CO} $。但是，這種方法的主要目的是生產燃料，而不是碳。但是，至少要花15到20年才能使用，因為僅發明和測試了該機器的原型。

evil999man
2014-05-21 22:31:27 UTC
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使用 strike>利用燃燒鎂繼續在二氧化碳氣氛中燃燒的事實。$$ {\ ce {Mg}} + \ color {\ red} {\ ce {CO2}} \變為\ ce {MgO} + \ color {\ red} {\ ce {C}} $$

現在您可以電解混合物了：

$$ \ ce {MgO} + \ ce {H2O} \ to \ ce {Mg（OH）2} $$

$$ \ ce {4OH-} \ to \ color {\ red} {\ ce {O2}} + \ ce {2H2O} + \ ce {4e-} $$

我們如何“開始”在二氧化碳中燃燒鎂？
Martin Beckett
2012-08-08 02:44:42 UTC
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將

$ \ ce {CO2} $轉換為$ \ ce {CO + O2} $比較容易，但是您需要一個催化劑，溫度約為1500C

http://www.rsc.org/ chemistryworld / news / 2008 / january / 03010801.asp

簡而言之：
Fe3O2被加熱到1500°C驅除氧氣。生成的FeO移至CO2室，在其中從CO2中吸收氧氣。結果是CO和冷卻的Fe3O2。循環重複。

不建議使用僅鏈接的答案，您可以對此處列出的方法進行解釋（如果總結太長，則可以確定摘要）
將Fe 3 O 2加熱到1500℃以除去氧氣。生成的FeO移至CO2室，在其中從CO2中吸收氧氣。結果是CO和冷卻的Fe3O2。循環重複。
patel sangita
2014-05-09 15:03:53 UTC
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碳的電子結構為$ \ ce {1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 2} $。因此，碳原子需要4個電子才能完成其最外面的軌道。氧的電子構型是$ \ ce {1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 4} $，因此氧原子需要2個電子才能完成其八位位組構型。

因此，兩個氧原子和1個碳原子在它們之間形成雙鍵，因此需要更多的能量才能打破該鍵。這樣就形成了$ \ ce {CO2} $。

為將$ \ ce {CO2} $轉換回碳和氧原子，應將$ \ ce {CO2} $加熱到幾乎$ \ pu {298 K} $，這樣碳才變成氣態，氧氣變成

從另一個刪除的答案中進行編輯：

如果可以通過組合$ \ ce {C} $和$ \來產生$ \ ce {CO2} $空氣中存在ce {O2} $；然後相反地，可以通過在幾乎$ \ ce {CO2無法達到的溫度下加熱$ \ ce {CO2} $來將$ \ ce {CO2} $分離為$ \ ce {C} $和$ \ ce {O2} $ } $吸收熱量。

$ \ ce {CO2} $可能不會熱分解為$ \ ce {C + O2} $，直到溫度至少達到幾千開爾文為止。執行$ \ ce {CO2-> CO + 1/2 O2} $大約需要1000 K，而從$ \ ce {CO} $中除去最後一個氧原子是一個極其困難的過程，因為一氧化碳所含的最強共價鍵，其鍵能為$ 1072 \ kJ / mol $。
我敢打賭，雙原子氧的分解溫度要比一氧化碳低得多，在這種情況下，不可能使用熱方法獲得C + O 2。
應在*室溫*下加熱二氧化碳，以使碳變成氣態，氧氣成為空氣的一部分。你他媽在說什麼？這顯然是胡說八道，而且顯然不會發生。你是什​​麼意思？


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