月球钛铁矿制水

Chen, Xiao; Yang, Shiyu; Chen, Guoxin; Xu, Wei; Song, Lijian; Li, Ao; Yin, Hangboce B.C.; Xia, Weixing; Gao, Meng; Li, Ming; Wu, Haichen; Cui, Junfeng; Zhang, Lei; Miao, Lijing; Shui, Xiaoxue; Xie, Weiping; Ke, Peiling; Huang, Yongjiang; Sun, Jianfei; Yao, Bingnan; Ji, Min; Xiang, Mingliang; Yan-Yan, Zhang; Zhao, Shaofan; Yao, Wei; Zou, Zhigang; Yang, Mengfei; Wang, Weihua; Huo, Juntao; Qiang, Wang; Bai, Haiyang

月球钛铁矿制水

1克月壤产水51–76毫克

利用月壤中钛铁矿与内源氢反应高效生成水，为月球科研站提供原位水源。

陈晓 · Yang, Shiyu · 陈国新 · Xu, Wei · 宋丽建 · Li, Ao · Yin, Hangboce B.C. · Xia, Weixing · 高猛 · 李明 · 吴海臣 · 崔俊峰 · Yamazaki Y. · Miao, Lijing · Shui, Xiaoxue · Xie, Weiping · 柯培玲 · 黄永江 · 孙剑飞 · Yao, Bingnan · 吉民 · Xiang, Mingliang · Yan-Yan, Zhang · 赵少凡 · 姚伟 · 邹志刚 · 杨孟飞 · 王炜华 · 霍军涛 · 强王 · 白海洋

Innovation (China) 2024

参数信息

产水量: 51-76 mg

技术优势

产水量高万倍

熔融后生成的H2O量比月球上天然存在的OH和H2O高出约四个数量级，原位产水效率远超自然丰度。

氢储量看钛铁矿

嫦娥五号月壤五种主要矿物中，钛铁矿（FeTiO3）因其独特的亚纳米隧道晶格结构含有最高量的氢，是制水反应的最佳氢源。

反应机制已见

原位透射电镜加热实验首次观察到Fe晶体和H2O气泡同时形成，直接证实了铁氧化物与氢的氧化还原反应路径。

应用场景

月球原位资源利用：用月壤自身产水，免去从地球运水，直接支撑月球基地的水资源供应。
月球基地：为月球科研站提供饮用水和电解制氧原料，是基地自持运行的基础。
生命保障系统：生成的水可直接进入生命保障系统的水循环，满足航天员饮用和卫生需求。