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yb体育APP下载—研究团队开发新型催化剂 可以去除水中的一种危险化学物质
 时间 : 2022-08-06  

加州年夜学河边分校工程师带领的团队开辟了一种催化剂,可以去除地球上水中的一种危险化学物资,这也能够使火星泥土对农业更平安,并有助在为人类火星探险者出产氧气。

高氯酸盐是一种负离子,由一个氯原子和四个氧原子连系而成,自然存在在地球上的一些泥土中,在火星泥土中含量特别丰硕。作为一种强氧化剂,高氯酸盐还被制造并用在固体火箭燃料、烟花、车辆平安气囊激发剂、火柴和旌旗灯号弹。它是一些消毒剂和除草剂的副产物。

因为它在泥土和工业yb体育app下载产物中无处不在,高氯酸盐是一种常见的水污染物,会致使某些甲状腺疾病。高氯酸盐会在植物组织中生物积累,而在火星泥土中发现的年夜量高氯酸盐可能会使那边莳植的食品没法平安食用,从而限制了人类在火星上假寓的可能性。火星尘埃中的高氯酸盐也可能对探险者有害。今朝从水中去除高氯酸盐的方式需要刻薄的前提或多步酶促进程,以将氯元素的氧化态下降为无害的氯离子。

博士生Changxu Ren和加州年夜学河边分校Marlan and Rosemary Bourns工程学院化学与情况工程助理传授Jinyong Liu从年夜天然中罗致灵感,在常压常温下经由过程一个简单的步调削减水中的高氯酸盐。

任和刘指出,厌氧微生物在其酶中利用钼来削减高氯酸盐并在缺氧情况中搜集能量。

之前在构建用在高氯酸盐还原的化学钼催化剂方面的尽力没有成功,刘说,很多其他金属催化剂要末需要刻薄的前提,要末与水不相容。

研究人员试图用一种简化的方式摹拟复杂的微生物高氯酸盐还原进程。他们发现,经由过程简单地夹杂一种称为钼酸钠的通俗肥料、一种称为联吡啶的常见有机配体以连系钼,和一种称为碳载钯的常见氢活化催化剂,他们发现了一种壮大的催化剂,可以快速有用地分化水中的高氯酸盐在室温下利用氢气,不触及燃烧。

这类催化剂比迄今为止报导的任何其他化学催化剂都更具活性,不管初始高氯酸盐浓度若何,都能将 99.99% 以上的高氯酸盐还原为氯化物,任说。

新催化剂可在较宽的浓度规模内削减高氯酸盐,从每升不到 1 毫克到每升 10 克。这使其合用在各类场景,包罗修复受污染的地下水、处置来自弹药制造的严重污染的废水和使火星合适栖身。

当催化剂与其他进程相连系时,一个便利的催化还原系统可能有助在从火星泥土中洗涤的高氯酸盐中搜集氧气,刘说。

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