#天文酷图#
[2010年10月25日]
【 侦测月球表面下的水冰 】
月球上的水,是否足以维持未来宇航员的生存呢?假使希望月球成为前哨站的话,这个问题就显得十分重要。去年科学家利用月球上空的月球陨坑观测与遥感卫星(Lunar CRater Observation and Sensing Satellite,LCROSS),针对月球南极附近的永久阴暗处进行深度撞击。Cabeus陨石坑撞击后的尘埃烟柱资料,最新的结果显示水量比原先预期的还多,大概有6%左右。另外,从月球勘测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter,LRO)的中子探测器指出,即使是大范围的露出,不用限定在永久阴暗处,这些月球土壤也可能含有大量的地下水冰。上图为LRO所拍摄,蓝色假色区为土壤含有大量氢,也就是被认为可能有大量地下水冰之处。反之,红色假色区为干燥之处。月球南极点同时也标示在影像上。不过,对于地底下多深之处才有冰晶渗透,仍属未知数。而且,如何将这些冰晶转化成饮用水也是一大难题。
信息来自：苏汉宗（成功大学 物理学系）
影像提供: I. Mitrofanov et al., LCROSS, LRO, NASA

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发表期刊：Nature Materials《自然-材料》
通讯作者：王野（厦门大学）；Bert M. Weckhuysen（荷兰乌特勒支大学）
第一作者：肖家栋（信州大学）；成康（厦门大学）
DOI：10.1038/s41563-021-01183-0
发表日期：1月27日

论文导读：金属（氧化物）和分子筛是现代化学工业中广泛运用的两类重要的固体催化剂。将两者复合可耦合、接力串联多步化学反应过程，由简单的原料出发合成复杂的目标化学品，无需对不稳定中间体的分离纯化，因而受到广泛关注。例如，近年来发展的金属氧化物-分子筛催化剂可用于合成气和CO2的选择性催化转化以制备高值化学品及燃料。然而，通过常规方法制备的复合材料中金属（氧化物）与分子筛的结构及空间位置关系随机且不可控，很大程度导致接力反应不能按照理想的顺序高效进行。

本研究从单颗粒结构工程的角度，考虑金属氧化物及分子筛独自的微纳结构以及两者的空间关系，设计出一类金属氧化物@分子筛的双层、接壤式中空微（纳）球催化剂（MO@ZEO DSHSs），其内层为金属氧化物纳米颗粒组装而成的中空微（纳）球，外层为球形中空分子筛膜。该合成方法简单、通用，主要步骤包括分子筛纳米晶自组装吸附于含金属的碳球表面、在空气中煅烧以及分子筛的二次生长成膜。通过此法合成的催化剂颗粒的结构参数（如各壳层厚度、外径）和化学组成（金属氧化物种类、分子筛的Si/Al以及拓扑结构）可调。

因此，本研究设计、合成的催化剂展示了金属-B酸双活性位点全新的双功能配置关系，证明了多尺度颗粒结构工程对提高固体催化剂性能的重要作用。该通用制备方法将促进中空、核壳、多组分多级有序复合催化材料的合成及研究，所制备的各种MO@ZEO DSHSs材料可用于其它接力串联催化过程。此外，本研究所揭示的催化颗粒生长机制将促进对材料自组装及中空化过程的理解。

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