【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深空探测中,利用月球表层土壤直接制备氧气,供宇航员呼吸及飞船 动力原料使用。特别涉及以模拟月球表面土壤为阴极,该方法采用Sn掺杂的In2O3(ITO), SnO2, CaMO3(M为Ti,Ru, Rh)及其复合物为惰性阳极,采用熔盐电解直接从模拟月球表面土 壤中制备出氧气的新技术。
技术介绍
月球因其蕴藏着丰富的矿产和能源而成为一个取之不尽,用之不竭的能源宝库。 飞到月亮上去,这是人类千百年来的梦想。1969年美国宇航局发射的“阿波罗”载人登月 飞船的首次成功登月使飞天奔月的千年梦想变成了现实。随着空间技术的发展,北京时间 2007年10月24日18时05分左右,由中国自主研制、发射的第一个月球探测器“嫦娥一号” 在西昌卫星发射中心成功发射。过去近半个世纪,人类向月球发射的太空飞船重量的85% 都是用作飞船燃料供应的氧气。伴随着人类向月球的不断探测,如何大量制取飞船燃料供 应所需的氧气成为一个亟待解决的问题。由于月球表面的低引力,使得呼吸这一在地球上最自然不过的事情却成为了月球 上的一大难题。对人类而言,无论是目前发射的太空飞船抑或是有朝一日在月球开辟一块 立足之地,面临的一个巨大挑战就是如何解决氧气这一难题。人为向月球运输氧气成本极 其昂贵,但是如果我们通过某种方式可以在月球上得到氧气,问题自然迎刃而解。“阿波罗” 登月飞船曾带回了在月球表面采集的岩层试样,科学家分析发现月球表面的岩层中富含一 种名为铁钛酸的矿物,该矿物在月球表面大量存在且含有大量氧元素。换句话说,月球上存 在大量氧元素,但是不是以氧气形式,而是以化合的方式存在于矿物中。 ...
【技术保护点】
一种利用月球表面土壤原位制氧气的新方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)以月球表层土壤中各主要氧化物SiO↓[2]、Al↓[2]O↓[3]、CaO、FeO、MgO、TiO↓[2]的含量为依据,配制模拟月球表层土壤,以10kg/cm↑[2]~1000kg/cm↑[2]的压力成型,成型压力优选100kg/cm↑[2]~400kg/cm↑[2];在800℃~1600℃的温度范围内在空气气氛中烧结,烧结后的块体和金属丝连接作为阴极; (2)选Sn掺杂的In↓[2]O↓[3]或ITO,SnO↓[2],CaMO↓[3]及其复合物为惰性阳极,其中,M为Ti或Ru或Rh; (3)将由上述步骤(1),(2)制备好的的阴极、阳极,并选择碱金属或碱土金属卤化物熔盐体系作为电解液组成电解池,在400℃~1200℃的温度下电解;(4)电解槽电压范围分别为:2~3V;电解时间为4~100小时;电解的同时采用气体在线监测方法分析阳极氧气析出。
【技术特征摘要】
一种利用月球表面土壤原位制氧气的新方法,其特征在于,包括以下步骤(1)以月球表层土壤中各主要氧化物SiO2、Al2O3、CaO、FeO、MgO、TiO2的含量为依据,配制模拟月球表层土壤,以10kg/cm2~1000kg/cm2的压力成型,成型压力优选100kg/cm2~400kg/cm2;在800℃~1600℃的温度范围内在空气气氛中烧结,烧结后的块体和金属丝连接作为阴极;(2)选Sn掺杂的In2O3或ITO,SnO2,CaMO3及其复合物为惰性阳极,其中,M为Ti或Ru或Rh;(3)将由上述步骤(1),(2)制备好的的阴极、阳极,并选择碱金属或碱土金属卤化物熔盐体系作为电解液组成电解池,在400℃~1200℃的温度下电解;(4)电解槽电...
【专利技术属性】
技术研发人员:焦树强,朱鸿民,张琳琳,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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