Вы здесь

Главная

О возможности восстановления диоксида углерода в системах, содержащих пероксид водорода и тетрапиррольные пигменты

ID_Статьи: 
23.00

Одним из способов утилизации CO2 является восстановление его до орга­нических веществ, что используетея природой в ряде фотобиологических процессов с участием тетрапиррольных пигментов (ТПП). Практическая значимость утилизации СO2 связана с получением новых источников энергии и снижением содержания СO2 в атмосфере. Сегодня, это весьма актуально в связи с угрозой «парникового эффекта» и истощением запасов энергоресурсов.

Абиогенному синтезу органических веществ из СO2 посвящено большое число работ. Сообщалось о восстановлении СO2 в водных растворах, подвергнутых у- и УФ-облучению, действию ультразвука и т.д. По нашему мнению, во всех этих системах обязательно должен был образовываться пероксид водорода. В связи с этим мы предположили, что Н2O2 играет ключевую роль в восетдновлении СO2, а вода, таким образом, выполняет роль растворителя.

Мы провели оценку энтальпии (dН°) и энергии Гиббса (dG°) реакций на основе СO22O2 и СO2-Н2O при 298 К. Так, для синтеза НСООН, СН2O, СН3ОН, СН4 из СO2 и Н2O2 dН° = 172, 465, 530,694 кДж/моль, dG° | 166,402, 464, 580 кДж/моль соответственно. В системеCO220 для аналогичных реакций dНо = 270,563,727,890кДж/моль, dG° = 286,5211,703,818 кДж/моль соответственно. Таким образом, реакции СO2 с водой более энергоемки. Как видно, во всех случаях dН° и dG° положительны, и для протекания реакций требуется затрата энергии. В природе для этой цели используются фотокатализаторы на основе ТПП, которые осуществляют перенос электрона от донора к СO2. В системах СO2—Н2O22O окисление Н2O2 более предпочтительно, так как редокс-потенциал Н2O2 меньше, чем у воды.

Нами изучались реакции Н2O2 с NaHCO3 (как источником СO2) в присутствии ТПП под действием видимого света. Получены предварительные данные о возможности восстановления СO2 в системах на основе Н2O2 и ТПП.

 

Лобанов А.В., Холуйская С.Н., Комиссаров Г.Г.

Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва