国产精品视频一区二区三区无码,国产午夜精品无码,午夜天堂一区人妻,无遮挡色视频免费观看,中文字幕久热精品视频在线

國際學術期刊《焦耳》的一篇最新論文引發學界廣泛關注。研究團隊在詳細分析嫦娥五號取回的月壤（以下簡稱嫦娥五號月壤）的元素和礦物結構后，發現月壤的一些活性化合物具有良好的催化性能。他們以其為催化劑，利用人工光合成技術，借助模擬太陽光，將水和二氧化碳轉化為氧氣、氫氣、甲烷、甲醇。

“月(yue)(yue)(yue)(yue)壤(rang)(rang)是月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)上(shang)(shang)最豐富的資源(yuan)之一，月(yue)(yue)(yue)(yue)壤(rang)(rang)或月(yue)(yue)(yue)(yue)壤(rang)(rang)提取成分如(ru)果能作為月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)上(shang)(shang)的人工光(guang)合(he)成催化劑，可大大降低(di)航天(tian)器的載荷和成本。將來(lai)也許(xu)在(zai)月(yue)(yue)(yue)(yue)球(qiu)上(shang)(shang)可以(yi)就地(di)取材，為宇航員提供生命支持，并(bing)制備燃料(liao)。”5月(yue)(yue)(yue)(yue)7日，在(zai)接(jie)受科技日報(bao)記者專訪時，論文共(gong)同第(di)一作者、南京大學教授姚穎方如(ru)此展望。

月壤的元素構成和微納結構，使其具有良好的催化性能

2021年，南京大學作為(wei)中國空間(jian)技術(shu)研究院牽(qian)頭的(de)(de)聯(lian)合(he)團隊(dui)組成(cheng)單位之一(yi)，獲得第一(yi)次(ci)發(fa)放的(de)(de)月球樣品1克。此(ci)次(ci)刊發(fa)成(cheng)果的(de)(de)科研團隊(dui)利用其中的(de)(de)0.2克進行研究，發(fa)現(xian)了月壤的(de)(de)一(yi)些特質。

“嫦(chang)娥(e)五號月(yue)(yue)壤(rang)來自(zi)月(yue)(yue)球表(biao)面非常年(nian)輕的玄武(wu)巖，這(zhe)種礦物中(zhong)(zhong)(zhong)富(fu)含鐵、鈦等人工光合(he)成中(zhong)(zhong)(zhong)常用(yong)的催(cui)化(hua)劑成分。團隊采用(yong)機器(qi)學習等方法，對月(yue)(yue)壤(rang)結構進行了多次分析，發(fa)現(xian)其中(zhong)(zhong)(zhong)鈦鐵礦、氧化(hua)鈦等8種晶體礦物可以(yi)在人工光合(he)成中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)揮較好的催(cui)化(hua)性能。”姚穎(ying)方說。

月(yue)壤實(shi)際(ji)的催化(hua)(hua)(hua)性能(neng)如何？研究(jiu)團(tuan)隊將月(yue)壤作為光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電(dian)(dian)解(jie)水(shui)、光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)水(shui)分解(jie)、光(guang)(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)還原、光(guang)(guang)(guang)熱催化(hua)(hua)(hua)二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)加氫等反應的催化(hua)(hua)(hua)材料，發現其在光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電(dian)(dian)解(jie)水(shui)和(he)光(guang)(guang)(guang)熱催化(hua)(hua)(hua)二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)(tan)加氫反應中，具有較(jiao)高的性能(neng)和(he)選擇性。

“在(zai)這些試(shi)驗中，我們施加(jia)(jia)了模擬太陽光，用水(shui)、二氧(yang)化(hua)碳做原料，將月(yue)壤(rang)(rang)(rang)與模擬的(de)(de)(de)(de)美國阿波羅計劃取回的(de)(de)(de)(de)月(yue)壤(rang)(rang)(rang)和地球(qiu)表面的(de)(de)(de)(de)玄武巖進行對比，發(fa)現三者(zhe)在(zai)光伏電解(jie)水(shui)反(fan)應中，嫦娥五號月(yue)壤(rang)(rang)(rang)產生氧(yang)氣和氫氣的(de)(de)(de)(de)效率最高(gao)。而在(zai)光熱催化(hua)二氧(yang)化(hua)碳加(jia)(jia)氫反(fan)應中，嫦娥五號月(yue)壤(rang)(rang)(rang)產生的(de)(de)(de)(de)甲烷、甲醇的(de)(de)(de)(de)效率也比其(qi)他(ta)材料要高(gao)。”姚(yao)穎(ying)方(fang)欣喜地表示，氧(yang)氣可為(wei)人(ren)類提供(gong)生命支持，甲烷是火箭(jian)推進劑的(de)(de)(de)(de)有(you)效成分(fen)，而甲醇是有(you)機(ji)化(hua)學品原料。

研究還發(fa)現，月壤(rang)表面具有豐(feng)富的(de)微孔和囊泡結構，“這(zhe)種微納結構進(jin)一(yi)步(bu)提高了月壤(rang)的(de)催化性能。”姚穎方(fang)說(shuo)。

將爭取在未來航天計劃中搭載試驗

基于以(yi)上分(fen)(fen)析，研究團隊(dui)針對月(yue)球(qiu)(qiu)環(huan)境，提(ti)(ti)出利用(yong)(yong)月(yue)壤(rang)實現(xian)地外人工(gong)光(guang)(guang)合成的(de)(de)(de)策略與步驟。“利用(yong)(yong)月(yue)球(qiu)(qiu)夜間約(yue)-173℃的(de)(de)(de)極低溫度(du)，將(jiang)二(er)氧(yang)化碳(tan)從(cong)人類呼吸的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)(qi)中凝結(jie)分(fen)(fen)離。然(ran)后利用(yong)(yong)太(tai)陽光(guang)(guang)，將(jiang)嫦娥(e)五號月(yue)壤(rang)作為(wei)水(shui)分(fen)(fen)解的(de)(de)(de)電催化劑和(he)(he)二(er)氧(yang)化碳(tan)加氫(qing)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)熱催化劑，把人類呼出的(de)(de)(de)廢氣(qi)(qi)(qi)、月(yue)球(qiu)(qiu)表面(mian)開(kai)采的(de)(de)(de)水(shui)資(zi)源(yuan)等轉(zhuan)化為(wei)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)、氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)、甲(jia)烷和(he)(he)甲(jia)醇。”姚穎方(fang)表示，利用(yong)(yong)地外人工(gong)光(guang)(guang)合成技(ji)術，也許只需要月(yue)球(qiu)(qiu)上的(de)(de)(de)太(tai)陽能、水(shui)和(he)(he)月(yue)壤(rang)，便(bian)能產(chan)生氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)和(he)(he)碳(tan)氫(qing)化合物，該技(ji)術有望借助于月(yue)球(qiu)(qiu)表面(mian)的(de)(de)(de)溫度(du)環(huan)境，實現(xian)低能耗和(he)(he)高效能量轉(zhuan)換。這為(wei)建立(li)適應(ying)月(yue)球(qiu)(qiu)極端環(huan)境的(de)(de)(de)原位資(zi)源(yuan)利用(yong)(yong)系統提(ti)(ti)供了潛(qian)在方(fang)案。

雖然月球土壤的(de)催(cui)(cui)化效(xiao)率低于(yu)地球上可用的(de)催(cui)(cui)化劑(ji)，但姚(yao)穎方(fang)表示，研(yan)究團隊還將(jiang)對月壤中的(de)有效(xiao)催(cui)(cui)化成(cheng)分(fen)進行分(fen)離、提煉(lian)，力求得到更好的(de)催(cui)(cui)化效(xiao)果。

不過，地(di)外人(ren)工光(guang)合(he)成技術究竟(jing)能否在(zai)(zai)真實的月球環境中(zhong)實現(xian)，還需進(jin)一步(bu)驗證。姚(yao)穎方(fang)介紹(shao)，目前，他們正在(zai)(zai)聯合(he)中(zhong)國空間(jian)技術研究院的科研人(ren)員，爭取實現(xian)地(di)外人(ren)工光(guang)合(he)成技術在(zai)(zai)未來航天計(ji)劃中(zhong)搭載試驗，進(jin)行真實環境驗證。