CO₂的资源化利用能有效减少CO₂的排放，充分利用碳资源。
（1）1991年，Ashcroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。500℃时，反应原理如下。
主反应：CH₄+CO₂═2CO+2H₂   ΔH=246.5kJ•mol^-1
副反应：
Ⅰ：H₂+CO₂═CO+H₂O ΔH=41.2kJ•mol^-1
Ⅱ：2CO═CO₂+C ΔH=-172.5kJ•mol^-1
Ⅲ：CH₄═C+2H₂  ΔH=74.0kJ•mol^-1
其中，副反应Ⅱ、Ⅲ形成的积碳易导致催化剂失去活性。
①在原料气中添加微量O₂有利于保持催化剂的活性，其原因是

能及时和反应Ⅱ、Ⅲ生成的碳反应防止催化剂表面积碳

能及时和反应Ⅱ、Ⅲ生成的碳反应防止催化剂表面积碳

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②在催化剂中添加少量多孔CaO能提高CO₂转化率并保持催化剂的活性，其原因是

少量多孔CaO有利于将二氧化碳吸附至催化剂表面，促进主反应进行，通过二氧化碳转化率，高浓度的二氧化碳有利于消除催化剂表面的积碳，保持催化剂活性

少量多孔CaO有利于将二氧化碳吸附至催化剂表面，促进主反应进行，通过二氧化碳转化率，高浓度的二氧化碳有利于消除催化剂表面的积碳，保持催化剂活性

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③主反应过程机理模型如图-1所示（*表示吸附在催化剂表面的活性物种）。根据反应机理，生成CO的过程可描述为

吸附在催化剂表面的二氧化碳解离成CO和O*，吸附在催化剂表面的CH₄解离成H₂和CH₂*，O*和H₂反应生成H₂O，CH₂*和H₂O反应生成H₂和CO*，CO*从催化剂表面脱附消除CO

吸附在催化剂表面的二氧化碳解离成CO和O*，吸附在催化剂表面的CH₄解离成H₂和CH₂*，O*和H₂反应生成H₂O，CH₂*和H₂O反应生成H₂和CO*，CO*从催化剂表面脱附消除CO

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（2）我国科学家以Si/Bi材料作光电阴极、CO₂饱和的0.5mol•L^-1的KHCO₃溶液作电解液（pH=7.4），将CO₂转化为HCOOH，原理如图-2所示。


①根据图示，写出光电阴极电极反应式：

CO₂+

HCO

-

3

+2e^-=HCOO^-+

CO

2

-

3

CO₂+

HCO

-

3

+2e^-=HCOO^-+

CO

2

-

3

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②从能源利用和资源综合利用角度分析该方法优点是

利用太阳能，理论上无需额外消耗能量，将捕集的二氧化碳转化为有用的产品HCOOH，既能有效减少温室气体二氧化碳排放，又能充分利用碳资源

利用太阳能，理论上无需额外消耗能量，将捕集的二氧化碳转化为有用的产品HCOOH，既能有效减少温室气体二氧化碳排放，又能充分利用碳资源

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