随着全球探月热潮的兴起，建设月球基地已成为众多国家的重要目标。然而，实现这一目标面临着两大核心挑战：其一，如何利用月壤原位制备高强度结构材料，以降低地月运输成本；其二，如何有效治理人类在月面活动所产生的有机污染物。尽管月壤富含钛、铁等元素，但其高值化利用途径相对有限，尤其在光催化降解污染物方面，尚未取得突破性研究成果。传统光催化材料主要依赖地球资源制备，难以适应月面资源原位制造和极端环境，因此，开发基于月壤原位资源的功能材料显得尤为必要。

近期，中国科学院新疆理化技术研究所科研团队与中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心合作，在月壤资源高值化利用领域取得了新的进展。研究团队凭借自主开发的微波辅助月壤熔融成纤技术（图1），以高钛月壤模拟物CLRS-2为原料，成功制备出连续纤维材料，并且实验结果表明，所得纤维在模拟太阳光照射下，对有机污染物亚甲基蓝的降解效率在180分钟内可达95%，即使经过5次循环使用，仍能保持85%的活性，其性能显著优于传统负载型光催化材料，为月球基地的环境治理提供了一种创新性解决方案。

图1. 微波熔融成纤设备

通过深入的材料结构表征，科研人员发现，在制备过程中，月壤纤维内部析出了金红石型二氧化钛和铁纳米颗粒。这些晶体在光照条件下，能够协同产生大量超氧自由基和羟基自由基，借助“光生电子-空穴对激发”和“表面等离子体共振”双重机制，实现对有机污染物的高效降解（图2）。这一成果为月球基地建设提供了双重解决方案：一方面，月壤纤维可作为结构材料制备复合材料并用于月球基地建设；另一方面，凭借月壤纤维优异的光催化特性，可用于有机污染物的治理，亦有望直接利用太阳光用于月面水冰资源制取氧气和氢气，从而为月球基地的可持续发展提供了坚实的技术支持。

图2 模拟月壤纤维光催化机制示意图

相关研究成果近期发表在《非结晶固体杂志》（Journal of Non-Crystalline Solids）上，研究工作得到了国家自然科学基金、新疆“天池英才”、“天山英才”培养计划和中国科学院“西部之光”等项目的资助。

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