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1797年,英國化學家坦南特(即史密森·坦南特,Smitbson Tennant,1761年-1815年, [13] 又譯“臺耐特” [14] 等)用分析的方法測得“固定空氣”含碳27.65%、含氧72.35%。
二氧化碳的電化學還原是一個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極氧化為氧氣的過程,由于還原二氧化碳需要的活化能較高,這個過程需要加一定高電壓后才能實現(xiàn),而在陰極發(fā)生的氫析出反應的程度隨電壓的增加而加大,會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還原往往是個電催化還原過程。這個過程的簡單機理為:⑴電解池陰極: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(反應式①);然后電子在兩個電極間電勢差的作用下發(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)的不同而可能是一氧化碳、甲酸根、甲酸等(反應式②-④)。⑵電解池陽極:水溶液中發(fā)生析氫反應,產(chǎn)生氫氣(反應式⑤、⑥)。
1772年,法國科學家拉瓦錫(即安托萬-洛朗·拉瓦錫,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年-1794年)等用大火鏡聚光加熱放在汞槽上玻罩中的,發(fā)現(xiàn)它會燃燒,而其產(chǎn)物即“固定空氣”。同年,科學家普里斯特利(即約瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究發(fā)酵氣體時發(fā)現(xiàn):壓力有利于“固定空氣”在水中的溶解,溫度增高則不利于其溶解。這一發(fā)現(xiàn)使得二氧化碳能被應用于人工制造碳酸水(汽水)。
3世紀時,中國西晉時期的張華(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。
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