镁与二氧化碳反应(镁和二氧化碳反应方程式)「建议收藏」

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据国外媒体报道，过量的二氧化碳排放是气候变化的主要原因，因此降低地球大气中的二氧化碳含量是限制不利环境影响的关键。研究人员认为，与其只是捕获和储存二氧化碳，不如将其作为燃料生产的碳原料，以实现“净零排放能源系统”的目标。在环境条件下，仅使用水作为氢源来捕获二氧化碳(从燃料气中或直接从空气中)并将其转化为甲烷和甲醇，将为降低过量的二氧化碳含量提供最优的解决方案，并且具有很强的可持续性。

在300开尔文(26.85摄氏度)和1巴的条件下，二氧化碳的转化在几分钟内发生。镁、碱式碳酸镁、二氧化碳和水的独特配合使这一转化过程得以实现。没有这四种成分中的任何一种，二氧化碳的转化都不会发生。通过13 CO 2同位素标记、粉末X射线衍射(PXRD)、核磁共振(NMR)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对反应中间体和反应途径进行了鉴定，并用密度泛函理论(DFT)进行了合理分析。在二氧化碳转化过程中，镁转化为氢氧化镁和碳酸镁，可以再生。

镁是生产能源需求最低的金属之一，生产过程中产生的二氧化碳量最少。用此方案，1公斤镁可生产2.43升甲烷、940升氢气和3.85公斤碱性碳酸镁(用于绿色水泥、制药工业等。)通过与水和二氧化碳的简单反应，还可以生成少量的甲醇和甲酸。

值得注意的是，整个生产过程只需要15分钟，在室温和正常压力下，并在一个异常简单和安全的协议中进行。与其他金属粉末不同，镁粉非常稳定(由于存在薄的氧化镁钝化表面层),可以在空气体中处理而不会失去任何活性。为了应对气候变化，需要限制(如果不是避免的话)化石燃料的使用。这一镁协议将成为可持续的二氧化碳转换协议之一，将用于生产各种化学品和燃料(甲烷、甲醇、甲酸和氢气)的二氧化碳中和过程。

火星的环境中有95.32%的二氧化碳，火星表面的水以冰的形式存在。最近也有报道说火星上有大量的镁。因此，为了探索在火星上使用这种镁辅助二氧化碳转换过程的可能性，研究人员在较低的温度下进行了这种镁辅助二氧化碳转换。值得注意的是，甲烷、甲醇、甲酸和氢气的产生量是合理的。这些结果表明，这种镁过程可能在火星环境中使用，这是镁在火星上利用的一个步骤，但需要更详细的研究。