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地外人工光合成材料研究进展
被引量：
3
1
作者
姚颖方
张策
+3 位作者
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期14-23,共10页
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术...
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术,模拟地球绿色植物的自然光合作用,利用密闭空间废弃资源或地外天体环境中丰富的资源,通过光电催化方法原位、加速、可控地将二氧化碳转化成为氧气和含碳燃料,大幅度降低载人航天器的物资供应需求,支撑可承受、可持续的载人深空探索。本文回顾了近年来国际航空航天领域利用二氧化碳转换生成氧气和碳氢燃料的现有方法,并深入探讨面向地外原位资源利用的人工光合成材料研究进展,期望深化对地外人工光合成材料与技术的认知,有力支撑载人航天发展。
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关键词
地外人工光合成
CO2转换
光
电催化
能带调控
材料结构
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职称材料
地外二氧化碳转化利用技术研究现状与展望
被引量：
9
2
作者
刘释元
张策
+3 位作者
尹钊
杨金禄
姚伟
杨孟飞
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022年第6期1-11,共11页
为有效解决未来长期载人地外生存面临的物资供给等关键问题,获得更高的氧回收率、能量转化效率和更低的应用成本,亟须发展更高效的地外二氧化碳转化利用技术。文章总结了地外二氧化碳利用的发展现状并分析了近期的研究进展,发现不同技...
为有效解决未来长期载人地外生存面临的物资供给等关键问题,获得更高的氧回收率、能量转化效率和更低的应用成本,亟须发展更高效的地外二氧化碳转化利用技术。文章总结了地外二氧化碳利用的发展现状并分析了近期的研究进展,发现不同技术之间差异大,在航天应用过程中,需充分考虑地外环境限制因素,以选用更合适的技术。空间站上已搭载的Sabatier装置和火星车上的MOXIE装置初步实现了地外二氧化碳还原。以“地外人工光合成”为代表的常温二氧化碳转化技术可为地外环控生保提供新路线。其不仅能够实现地外氧气供给,还可获得甲酸、乙烯和甲烷等有机分子作为燃料或生物转化原料。随着相关基础研究的不断发展,有望实现二氧化碳的高效转化和高附加值有机物、甚至碳糖食物的生产。地外二氧化碳转化利用技术的发展,将实现地外密闭环境下的废弃资源利用与物质循环,降低载人空间站、载人深空飞船的物资供应需求,也将为原位资源利用火星大气中的二氧化碳提供创新思路,以支撑未来可承受、可持续的地外生存任务。
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关键词
二氧化碳还原
制氧
地外人工光合成
Sabatier反应
地外
生存
原位资源利用
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职称材料
题名
地外人工光合成材料研究进展
被引量：
3
1
作者
姚颖方
张策
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
机构
南京大学环境材料与再生能源研究中心
钱学森空间技术实验室
出处
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期14-23,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0208500)
国家自然科学基金重大研究计划项目(91963206)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(U1508202,51627810,51972164)
武汉光电国家研究中心开放课题(2018WNLOKF020)
江苏省电化学储能技术重点实验室开放课题(EEST2018-1)。
文摘
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术,模拟地球绿色植物的自然光合作用,利用密闭空间废弃资源或地外天体环境中丰富的资源,通过光电催化方法原位、加速、可控地将二氧化碳转化成为氧气和含碳燃料,大幅度降低载人航天器的物资供应需求,支撑可承受、可持续的载人深空探索。本文回顾了近年来国际航空航天领域利用二氧化碳转换生成氧气和碳氢燃料的现有方法,并深入探讨面向地外原位资源利用的人工光合成材料研究进展,期望深化对地外人工光合成材料与技术的认知,有力支撑载人航天发展。
关键词
地外人工光合成
CO2转换
光
电催化
能带调控
材料结构
Keywords
extraterrestrial artificial photosynthesis
CO2 conversion
photoelectrocatalysis
band engineering
material structure
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
地外二氧化碳转化利用技术研究现状与展望
被引量：
9
2
作者
刘释元
张策
尹钊
杨金禄
姚伟
杨孟飞
机构
中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室
北京空间飞行器总体设计部
中国空间技术研究院
出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022年第6期1-11,共11页
基金
科技部重点研发计划课题(2020YFA0710304)。
文摘
为有效解决未来长期载人地外生存面临的物资供给等关键问题,获得更高的氧回收率、能量转化效率和更低的应用成本,亟须发展更高效的地外二氧化碳转化利用技术。文章总结了地外二氧化碳利用的发展现状并分析了近期的研究进展,发现不同技术之间差异大,在航天应用过程中,需充分考虑地外环境限制因素,以选用更合适的技术。空间站上已搭载的Sabatier装置和火星车上的MOXIE装置初步实现了地外二氧化碳还原。以“地外人工光合成”为代表的常温二氧化碳转化技术可为地外环控生保提供新路线。其不仅能够实现地外氧气供给,还可获得甲酸、乙烯和甲烷等有机分子作为燃料或生物转化原料。随着相关基础研究的不断发展,有望实现二氧化碳的高效转化和高附加值有机物、甚至碳糖食物的生产。地外二氧化碳转化利用技术的发展,将实现地外密闭环境下的废弃资源利用与物质循环,降低载人空间站、载人深空飞船的物资供应需求,也将为原位资源利用火星大气中的二氧化碳提供创新思路,以支撑未来可承受、可持续的地外生存任务。
关键词
二氧化碳还原
制氧
地外人工光合成
Sabatier反应
地外
生存
原位资源利用
Keywords
carbon dioxide reduction
oxygen generation
extraterrestrial artificial photosynthesis
Sabatier reaction
survival in extraterrestrial environment
in-situ resource utilization
分类号
V416 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地外人工光合成材料研究进展
姚颖方
张策
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
2
地外二氧化碳转化利用技术研究现状与展望
刘释元
张策
尹钊
杨金禄
姚伟
杨孟飞
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022
9
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职称材料
已选择
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