目前,随着温室气体排放量的增加,温室效应给世界各地带来了诸多环境问题。众所周知,温室气体的主要成分即为CO₂,为减少大气中的CO₂含量,一个行之有效的方法是将其转化成可利用的资源,例如水煤气、甲醇等资源化物质。但由于CO₂化学性质非常稳定,不易分解,所以资源化利用CO₂首先要解决的问题是CO₂的吸附和活化。活性金属氧化物对CO₂具有很好的吸附和活化效果。本研究发现,Fe₂O₃、Fe3O4粉末在一定温度下经过氢气还原,成分会发生改变,生成具有活性的缺氧的Fe₂O₃、Fe3O4粉末,在这些活性粉末的作用下,CO₂会发生吸附和催化分解。不同温度下的氢还原会对Fe₂O₃、Fe3O4粉末与CO₂的反应产生影响。随着氢还原温度的增加,Fe₂O₃、Fe3O4粉末的活性会增高,并且在380℃、460℃、540℃的还原温度下还会出现具有活性的α-Fe。被氢还原处理的Fe₂O₃、Fe3O4粉末在密闭容器中与CO₂的反应会呈现出一定的压力降,且随着氢还原温度的升高,压力降呈现出一定的变化规律。从热力学的角度分析,完全符合化学计量比的Fe₂O₃、Fe3O4不会对CO₂产生分解效果。而氢还原的Fe₂O₃、Fe3O4粉末中的氧空位的存在以及在高温还原中产生的活性α-Fe能够降低反应的活化能,促进CO₂的分解。所以,CO₂的吸附和分解既与氢还原的Fe₂O₃、Fe3O4粉末中的氧空位有关,又与活性α-Fe有关。通过磁控溅射的反应溅射,在硅片上制备铁氧化物薄膜。该薄膜经过320℃的氢气还原反应,之后在密闭容器中又于CO₂在400℃下反应,反应前后薄膜的接触角呈现出一定的变化规律,说明CO₂在此反应中同样也被吸附和分解。