太空探索中的主要氧气来源是水电解。近日，南京大学李朝升、冯建勇、闫世成发现了一种温和的光化学氢化过程，可以通过使用钴基催化剂将二氧化碳转化为碳纳米管（CNT）和水。

本文要点：

1) 宇航员可以从二氧化碳代谢中提取氧气，以闭合氧气循环回路（整体反应：CO₂→C+O₂），从而实现约100%的理论氧气回收。这种光化学技术使得在反应器中100小时反应期间CNT形成的周转数高达240。

2) 当使用二氧化碳和氢气时，氧气回收效率约为68%，这超过了国际空间站Sabatier反应结合水电解的理论最大值（50%）。此外，碳纳米管的尖端生长模式允许从二氧化碳中长期回收氧气。

参考文献：

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