华裔学者发明新水处理技术来修复火星土壤和
2022/8/13 来源：不详加州大学河滨分校的工程师开发了一种催化剂，可以除去地球上水中的高氯酸盐这种危险化学物质，也可改造火星土壤以适于农业生产，并为火星移民生产氧气。
高氯酸盐是一种负离子，由一个氯原子和四个氧原子结合而成，天然存在于地球上的一些土壤中，在火星土壤中含量尤其丰富。作为一种强氧化剂，高氯酸盐常被用于制造固体火箭燃料、烟花、弹药、车辆安全气囊引爆剂、火柴和信号弹。它也是一些消毒剂和除草剂的副产品。多数高氯酸盐可溶于水。
一步催化过程来减少高氯酸盐。
但高氯酸盐也是一种常见的水污染物，会导致某些甲状腺疾病。同时，高氯酸盐会累积在植物中，而在火星土壤中发现的大量高氯酸盐可能会使那里种植的食物无法安全吃到肚子里，从而限制了人类在火星上定居的可能性。火星尘埃中的高氯酸盐也会对移民有害。目前从水中去除高氯酸盐的方法需要的条件太过苛刻或必须使用多重步骤的酶转化过程，才能将氯元素的氧化态降低为无害的氯离子。
火星表面曾有河流的痕迹
新型催化剂的研发者ChangxuRen（任常旭）和JinyongLiu（刘进勇）指出，厌氧微生物在其酶反应中使用钼来减少高氯酸盐并在缺氧环境中收集能量。
刘进勇
任常旭
“以前在构建用于高氯酸盐还原的化学钼催化剂方面的努力没有成功，”刘说。“许多其他金属催化剂要么需要苛刻的条件，要么与水不相容。”
”这种催化剂比迄今为止报道过的任何其他化学催化剂的活性都要高得多，无论刚开始的高氯酸盐浓度如何，它都能将99.99%以上的高氯酸盐还原为氯化物，”任说。
合成生物学应用于提高植物性能，改造地球和火星土壤。
该法可专门用于通过减少土壤高氯酸盐（MgClO4和CaClO4）和增加土壤水分来调节火星土壤以促进植物生长。
新催化剂可在较宽的浓度范围内来去除高氯酸盐，从每升不到1毫克到每升10克。这使其适用于各种场景，包括修复受污染的地下水、处理来自炸药制造的严重污染的废水以及改造火星土壤使其适合居住。
该成果已经发表在《美国化学学会杂志》上
