施云海房鼎业CO2是工业燃料的主要产物，目前全球每年有大量的CO2排放到大气中，预计到2030年CO2浓度将达到工业革命前的2倍，使海平面上升20～140cm，引发全球“温室”灾难。而另一方面，CO2又是一种廉价的碳资源，具有巨大的使用价值。当前，人们主要用其生产液体CO2、合成尿素和甲醇等，消费量尚不足1亿吨／年，可拓展空间很大。于是，CO2的大量回收利用和再资源化已成为世界各国关注的焦点。 <
br> 传统的碳资源即为石油、煤炭和天然气等矿物质，都是不可再生能源，预计到2020年，连续地开采将使这些能源日显枯竭，凸现“碳源危机”。而大气和水中的CO2约含碳1×1014吨，相当于煤和石油含碳量的10倍左右。而潜在的CO2——碳酸盐在自然界中分布极为广泛，含碳量更高，约为1×1016吨。因此，研究将CO2作为21世纪的新碳源，既可规避因不可再生能源的大量消耗而导致的“碳源危机”，又可有效解决“温室”灾难。
人们对CO2的研究和开发大致经历了三个阶段：首先是CO2的一般研究应用阶段，主要是将CO2作为一般的非金属化合物进行研究，根据其物化性质进行开发和应用；其次是温室气体效应阶段，主要采用物理方法，即通过减少排放CO2的量来控制大气中CO2含量，而化学转化CO2的方法大多处于实验室研究阶段，能工业化的为数不多，因此，被转化利用的CO2量很少，大气层中CO2的含量仍逐年上升；再次是以CO2作为“新碳源”阶段，上个世纪70年代的全球能源危机使人们清楚地认识到地球矿产资源的有限性，开始逐渐注重利用来源丰富的CO2作为新碳源的研究。CO2作为新碳源主要可分为物理应用和化学应用，物理应用首先是超临界CO2流体的技术。超临界CO2(SFC－CO2）流体温度和压力不高、易实现，具有无毒、无污染、价廉、产品易纯化分离等优点，已被广泛用作工业萃取溶剂和反应介质。作为萃取剂，是利用SFC－CO2溶剂处于超临界状态时具备的强溶解能力和低粘度来分离特定物质。
SFC－CO2用作反应介质具有传质、传热速度快，不导致链转移，对单体和聚合物的溶解能力可调节等优点。SFC－CO2的温和温度适合于酶催化反应，产物不会热分解且易于分离回收，无溶剂残留。在SFC－CO2环境中进行的聚合反应多为沉淀聚合，1992年T.M.Desimon首次成功地完成了含F单体FOA在SFC－CO2中的均相聚合，为该类研究开辟了新的途经。
CO2的另一物理应用是作为果蔬保鲜剂。CO2自然降氧、气调保鲜是国际上广泛应用的方法。气调保鲜是通过注入高浓度的CO2来降低贮存空间的氧含量来抑制果蔬的生物呼吸、制止病菌生长。因其不含化学防腐剂且使果蔬储藏时间变长而深受人们欢迎。
作为物理应用，CO2还可用于三次采油以提高石油采收率。通常，大型油田要分三次采油。经过一、二次采油后，残留于油岩中的60％～70％的原油是三次采油的主要对象。在一次或二次采油的末期，因毛细管张力作用，使大多数残留于油岩中的原油以非连续相液滴状态或连续相低饱和度状态存在，因此原油很难流动。注入CO2后，根据不同储油层地区条件和原油参数，可能形成单一的混合相或动态混相或非混驱相等几种情况，使得原油粘度、密度和压缩性发生改良变化，达到驱油、提高原油的采收率的目的。
CO2作为新碳源的另一大应用就是化学应用。化学转化是CO2作为新碳源的重点研究课题，也是从根本上解决“温室效应”的关键所在，当前进展主要表现在无机和有机精细化学品、高分子材料、大宗化学品以及电、光、生物转化等各个领域。尽管大多仍处于实验室阶段，但有的已接近或达到工业化水平。主要应用领域有：———以CO2为原料生产轻质纳米级超细活性碳酸钙或碳酸镁超细碳酸钙（CaCO3）是为橡胶、塑料、涂料、医药、建材及日用化工等行业广泛应用的添加剂，高档超细CaCO3产品的研制是纳米材料科学的前沿课题，“碳化法”是目前国内外制备CaCO3普遍采用的方法。
——用CO2生产有机化学品以CO2为原料合成的有机化合物种类众多，如C1～C3的醇或更高级的醇、C1～C3的有机酸、有机胺、二甲醚、乙烯、液态烃和汽油、酯和碳酸酯类等。CO2是热力学十分稳定的化合物，以CO2为原料生产的产品都是CO2的还原产物，要想完成这种转化必须对CO2进行活化，也就是必须向CO2输入很高的电子形式的能量。这种活化过程通常可以通过直接电还原、还原活化或过渡金属配位还原，或模拟光合作用即酶催化光还原来实现。
——以CO2制取高聚物CO2作为单体在特殊的催化剂作用下，与环氧化物共聚可得到高分子量的聚碳酸酯，与氟杂环丙烷类共聚生成含氨基甲酸乙酯链的聚合物；在吡啶和亚磷酸酯作用下，CO2和二胺类共聚可得到合成聚脲。此外，在特殊催化剂作用下共聚可制得聚酯、聚酮、聚醚等。
——CO2催化加H2制取甲醇这是有效利用CO2的一个极为的重要途径，也是今后CO2作为“新碳源”的一个重要方向。今后开发的重点不仅在于研制新型高活性的催化剂，也应考虑如何开发廉价的氢，如采用太阳能分解水制取氢等，从而大大促进CO2与氢合成甲醇工艺的发展。
