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1850年，愛(ài)爾蘭物理化學(xué)家安德魯斯（即托馬斯·安德魯斯，Thomas Andrews，1813年—1885年）開(kāi)始對(duì)二氧化碳的超臨界現(xiàn)象進(jìn)行研究，并于1869年測(cè)定了二氧化碳的兩個(gè)臨界參數(shù)：超臨界壓強(qiáng)為7.2MPa，超臨界溫度為304.065K（二者在2013年的公認(rèn)值分別為7.375MPa和303.05K）。
1896年，瑞典化學(xué)家阿累尼烏斯（即斯萬(wàn)特·奧古斯特·阿累尼烏斯，Svante August Arrhenius，1859年—1927年）通過(guò)計(jì)算指出，大氣中二氧化碳濃度增加一倍，可使地表溫度上升5～6℃。
20世紀(jì)50年代初，蘇聯(lián)、日本等國(guó)學(xué)者通過(guò)研究成功地將二氧化碳?xì)怏w應(yīng)用于焊接，由此產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。
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中碳氧鍵具有一定程度的叁鍵特征。
現(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子C原子采取sp雜化，2條sp雜化軌道分別與2個(gè)O原子的2p軌道（含有一個(gè)電子）重疊形成2條σ鍵，C原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)O原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。