用月壤生产氧气和燃料？南京大学等发现，有望实现“零能耗”地外生命保障系统

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最近几天，南京大学院士，姚教授团队与香港中文大学，中国科学技术大学合作，对嫦娥五号月壤的元素组成和矿物结构进行了详细分析，并从光伏电解，光催化和光热催化三个方面对嫦娥五号月壤的人造光合成性能进行了评价基于月球土壤的人造光合成性能，提出了可行的月外人造光合成策略，为实现零能耗月球生命保障系统奠定了物质基础

嫦娥五号月壤是月球表面非常年轻的玄武岩这种矿物质富含铁，钛等人工光合作用中常用的催化剂成分研究团队利用机器学习等方法对月壤的物质结构进行了多次分析，发现嫦娥五号月壤中约有24种主要晶体成分，其中钛铁矿，氧化钛，羟基磷灰石和各种铁基化合物是人工光合作用的良好催化剂同时，月壤表面富含微孔和囊泡，进一步提高了月壤的催化性能

图来自南京大学新闻网，下同

该研究小组随后将月球土壤用作光伏电解水，光催化分解水，光催化CO2还原和光热催化CO2加氢的催化材料，并对其性能进行了评估。

结果表明，月壤在水的光伏电解和CO2加氢的光热催化方面具有很高的性能和选择性。。

基于以上分析，研究团队根据月球环境，提出了实现月球土壤人造光合成的可行策略和步骤即利用月球夜间极低的温度，通过冷凝直接从人类呼吸的空气中分离出二氧化碳然后，嫦娥五号月壤作为水分解的电催化剂和CO2加氢的光热催化剂，将月球表面开采的呼吸废气和水资源转化为O2，H2，CH4和CH3OH这项工作为建立适应月球极端环境的原位资源利用系统提供了潜在方案，在月球上只需要太阳能，水和月壤基于该系统，人类有可能实现零能耗地外生命保障系统，真正支持月球探测，研究和旅行

该工作的相关研究成果以嫦娥五号月壤合成地外照片为题发表在国际权威期刊《焦耳》上。最近，南京大学的科学家分析了嫦娥五号飞船带回的月球土壤，发现月球土壤含有富含铁和钛的化合物，可以用作催化剂，从阳光和二氧化碳中制造氧气和燃料。

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