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太空探索中的主要氧氣來源是水電解。近日，南京大學(xué)李朝升、馮建勇、閆世成發(fā)現(xiàn)了一種溫和的光化學(xué)氫化過程，可以通過使用鈷基催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳納米管（CNT）和水。

本文要點：

1) 宇航員可以從二氧化碳代謝中提取氧氣，以閉合氧氣循環(huán)回路（整體反應(yīng)：CO₂→C+O₂），從而實現(xiàn)約100%的理論氧氣回收。這種光化學(xué)技術(shù)使得在反應(yīng)器中100小時反應(yīng)期間CNT形成的周轉(zhuǎn)數(shù)高達240。

2) 當(dāng)使用二氧化碳和氫氣時，氧氣回收效率約為68%，這超過了國際空間站Sabatier反應(yīng)結(jié)合水電解的理論最大值（50%）。此外，碳納米管的尖端生長模式允許從二氧化碳中長期回收氧氣。

參考文獻：

Jun Wang et.al Photochemical CO₂ hydrogenation to carbon nanotubes and H₂O for oxygen recovery in space exploration Joule 2024

DOI: 10.1016/j.joule.2024.08.007

https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.08.007