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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。

反應(yīng)時(shí)可能揮發(fā)出的（HCl）氣體，可通過(guò)飽和碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液除去生成氣體中的氣體。必要時(shí)可用裝有的洗氣瓶除去生成氣體中水蒸氣。生產(chǎn)乙醇發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)水洗、除雜、壓縮，制得二氧化碳?xì)?。由炭窯窯氣和裂解所得氣體精制而得二氧化碳。二氧化碳是碳氧化合物之一，是一種無(wú)機(jī)物，不可燃，通常也不支持燃燒，低濃度時(shí)無(wú)毒性。它也是碳酸的酸酐，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，其中碳元素的化合價(jià)為+4價(jià)，處于碳元素的態(tài)，故二氧化碳具有氧化性而無(wú)還原性，但氧化性不強(qiáng)。

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。CO2分子形狀是直線形的，其結(jié)構(gòu)曾被認(rèn)為是：O=C=O。但CO2分子中碳氧鍵鍵長(zhǎng)為116pm，介于碳氧雙鍵（鍵長(zhǎng)為124pm）和碳氧三鍵（鍵長(zhǎng)為113pm）之間，故CO2中的碳氧鍵具有一定程度的三鍵特征。二氧化碳的電化學(xué)還原是一個(gè)利用電能將二氧化碳在電解池陰極還原而將氫氧根離子在電解池陽(yáng)極氧化為氧氣的過(guò)程。