HOCO 氢化与星际 CO$_2$ 形成：一种并非那么直接的关系

二氧化碳（CO$_2$）是星际介质中最重要的分子之一。虽然它被认为是在星际尘埃颗粒表面形成，但不同化学机制的贡献仍然难以准确估计。传统上认为CO与OH在冰层表面反应是其形成的主要途径。近期的研究表明，实际情况更为复杂，需额外的 H-抽象步骤。基于我们的前期工作，本研究深入考察了以氢原子作为反应物的 H-抽象反应。我们发现该反应呈现出非常规化学特性，显著取决于HOCO 自由基反应前的异构形式。受优势反应为t-HOCO + H -> CO + H$_2$O，c-HOCO + H -> CO$_2$ + H$_2$，以及t/c-HOCO + H -> c/t-HCOOH。我们估算了较次优反应通道的速率常数上限，即t-HOCO + H -> CO$_2$ + H和c-HOCO + H -> CO + H$_2$O，约为10$^{4-6}$ s$^{-1}$。然而，这些估计应谨慎解读，因为量子隧穿在这些反应中发挥着显著作用，涉及分子的电子结构也十分复杂，这使得其研究更加困难。我们的发现凸显了对星际CO$_2$化学的深入考察的必要性，并为重新评估其在星际介质中的主要形成机制铺平了道路。