碳排放CO2温室效应机制

来源 :云南大学学报(自然科学版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Sophie_LGH
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基于两个化学反应(1)CO2+H2O→H2CO3和(2)H2CO3+3H2O→H2CO3·3H2O,采用量子化学方法,优化获得反应物和产物分子结构,计算其红外振动光谱和化学反应的热力学数据,确定这些化合物对红外辐射的吸收与强度.研究发现,反应(1)和(2)能自发发生反应,产生H2CO3和H2CO3·3H2O(三水碳酸);H2CO3具有较强的红外辐射吸收(重要的吸收频率1 919.9 cm-1和强度426.7 km/mol等),H2CO3·3H2O具有很强的红外辐射吸收(重要的吸收频率3 145.9 cm-1和强度1 124.2 km/mol等).因此,H2CO3和H2CO3·3H2O可以作为主要物质广谱强吸收近红外和中红外辐射能,放出热量促使大气温度升高产生温室效应.还研究通过碳酸盐的水化反应得到的离子化合物HCO3-, CO32-,HCO3-·3H2O,CO32-·3H2O的红外振动,结果表明这些物质也能强吸收红外辐射能转变成热能,增强温室效应.因此,研究找到了CO2作为温室气体导致温室效应的直接科学证据和机制,由CO2与H2O反应转变成H2CO3和H2CO3·3H2O,从而产生大气温室效应.根据地球体系和大气中碳循环与碳排放的重要性和敏感危害性,直接明确地科学依据和机制确证了大气云雾中CO2气体能导致温室效应,增强了控制碳排放和温室效应的急迫性.
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