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中国学者发现嫦娥五号月壤可催化生产氧气和燃料(2)

研究人员将月壤用作催化剂,参与光伏电解水、光催化水分解、光催化二氧化碳还原、光热催化二氧化碳加氢等4项反应。结果显示,在光伏电解水和光热催化二氧化碳加氢反应中,月壤样本表现出优于地球玄武岩的催化性能。

这是存放在南京大学月球样品实验室的嫦娥五号月壤样本。新华社记者陈席元摄

“这些反应以水和二氧化碳为原料,在模拟太阳光的照射下,生成氧气、氢气、甲烷和甲醇。”姚颖方介绍,“其中,氧气是人类赖以生存的资源,氢气和甲烷是火箭推进剂的重要组成部分,甲醇则是重要的化工原料。”

“或许我们以后能够在月球建设一座小型化工厂。”姚颖方告诉记者,此次研究旨在考察月壤能否被资源化利用。“如果我们能够在月球上就地取材,将月球自身资源以及人体代谢废物转化为资源和能源,就可以减小载人航天的成本。”

姚颖方介绍,每一份月壤都是无价之宝,正式实验前,研究人员会使用地球表面的玄武岩碎屑等物质做模拟实验。

“但是与地球样本相比,嫦娥五号月壤样本的催化性能高出一个数量级,而且表现出更好的选择性。”姚颖方表示,所谓“选择性”是指催化反应产物的专一性。“月壤的催化产物只有甲烷和甲醇两种物质。用地球上的玄武岩屑做实验,催化产物也有少量甲烷和甲醇,但绝大部分是一氧化碳。虽然一氧化碳也可燃,但因为它的毒性,我们还是不希望在航空航天活动中见到它。”

为什么月球表面和地球表面的玄武岩屑不一样?研究人员推测,太阳风数以几十亿年计的“吹拂”发挥了作用,尤其是太阳风带有的氢、氦等元素“改造”了月壤。“对此我们正在进一步研究。”姚颖方说。(记者陈席元、刘宇轩、陈圣炜)

(责任编辑:苖玉轩 CN074)

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