由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個(gè)過(guò)程需要加一定高電壓后才能實(shí)現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應(yīng)的程度隨電壓的增加而加大,會(huì)抑制了二氧化碳的還原,故二氧化碳的還原需要有合適的催化劑,以致二氧化碳的電化學(xué)還原往往是個(gè)電催化還原過(guò)程。在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的熔點(diǎn)為-56。6℃(527kPa),沸點(diǎn)為-78。5℃,密度比空氣密度大(標(biāo)準(zhǔn)條件下),溶于水。現(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子碳原子采取sp雜化,2條sp雜化軌道分別與2個(gè)氧原子的2p軌道(含有一個(gè)電子)重疊形成2條σ鍵,碳原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)氧原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。
由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個(gè)過(guò)程需要加一定高電壓后才能實(shí)現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應(yīng)的程度隨電壓的增加而加大,會(huì)抑制了二氧化碳的還原,故二氧化碳的還原需要有合適的催化劑,以致二氧化碳的電化學(xué)還原往往是個(gè)電催化還原過(guò)程。在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的熔點(diǎn)為-56。6℃(527kPa),沸點(diǎn)為-78。5℃,密度比空氣密度大(標(biāo)準(zhǔn)條件下),溶于水。3世紀(jì)時(shí),中國(guó)西晉時(shí)期的張華(232年-300年)在所著的《博物志》一載了一種在燒白石(CaCO3)作白灰(CaO)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體,這種氣體便是如今工業(yè)上用作生產(chǎn)二氧化碳的石灰窯氣。
天然的溫室效應(yīng):大氣中的二氧化碳等溫室氣體在強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射后能向地面輻射出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的長(zhǎng)波輻射,對(duì)地面起到了保溫作用。這個(gè)過(guò)程的簡(jiǎn)單機(jī)理為:在初始階段,二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面,形成中間產(chǎn)物;然后電子在兩個(gè)電極間電勢(shì)差的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移數(shù)可能是2、4、6、8、12,還原產(chǎn)物隨電子轉(zhuǎn)移數(shù)的不同而可能是、甲酸根、甲酸、、和乙烯等。由于是在水溶液中,也會(huì)發(fā)生析氫反應(yīng),從而產(chǎn)生氫氣。二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易的食品(固態(tài))、作致冷劑(液態(tài))、制造碳化軟飲料(氣態(tài))和作均相反應(yīng)的溶劑(超臨界狀態(tài))等。