水对俯冲板块高压高温条件下n-C25热反应的影响

《ACS Earth and Space Chemistry》：Effect of Water on Thermal Reactions of n-C25 under High-Pressure and High-Temperature Conditions of Subducting Slab

长链烷烃在俯冲 slab 高温高压条件下的热裂解机制研究，发现360-400°C、0.5GPa下n-二十五烷发生裂解生成轻质烷烃，且水的存在显著促进裂解并诱导含羟基、羰基的氧化聚合反应，相较于干燥条件更易形成含氧有机物而非 amor phous碳。

　　

被俯冲到地球内部的有机沉积物中的碳氢化合物在深层碳循环中起着关键作用。在这项研究中，研究人员在高压高温条件下（这些条件与俯冲板块的环境相关），实验性地研究了长链烷烃戊二十五烷（n-C??）的热反应。通过对反应产物的气相色谱-质谱（GC/MS）分析，发现形成了更轻的烷烃，表明在360至400°C、0.5 GPa的压力以及SiO?的存在下，n-C??发生了热裂解。比较干燥和湿润条件下的n-C??残留物发现，即使在0.5 GPa的压力下，水的存在也促进了热裂解过程。在干燥条件下，较重的烷烃主要通过加成反应形成；而在湿润条件下，则主要通过脱氢反应形成无定形碳。相比之下，红外光谱显示，在湿润条件下形成了含有–OH和–CO基团的含氧化合物，这表明在湿润条件下聚合与氧化反应更易发生。这些结果表明，水的存在促进了俯冲板块中多种有机化合物的形成，包括含氧化合物，而非无定形碳或石墨。