Можно ли найти материалы для производства пластика на Марсе?

Да - для силиконовых пластиков.

На Марсе много кремнезема (он же песок), поэтому есть основные материалы для синтеза силикона, который можно использовать вместо большинства органических пластиков. (Часто работают лучше, чем обычные пластики на основе углерода.)

Метан, хлор, вода и углекислый газ также присутствуют на поверхности. Следует отметить, что это спекулятивно - точные промышленные процессы для создания пластмасс в любом количестве, учитывая марсианские ресурсы, на данный момент мне далеко не по силам. Тем не менее, необработанные элементы, кажется, доступны.

Основным сырьем для производства пластмасс является производство этилена, который$C_2H_4$. Согласно The Case for Mars , это может быть получено реакцией$2CO+4H_2 \rightarrow C_2H_4+2H_2O$, с присутствием Железного катализатора.. А угарный газ поступает из$6H_2+2CO_2 \rightarrow 2H_2O+2CO+4H_2$. Таким образом, ключом к производству пластика на Марсе являются углекислый газ и вода. Мы знаем, что оба материала существуют на Марсе, поэтому производство пластика должно быть достаточно простым при наличии подходящих катализаторов.

Кроме того, после установки нескольких полимерных теплиц в них можно выращивать растения с высоким содержанием целлюлозы. Заводы преобразуют углекислый газ, закачиваемый в герметичные теплицы, в целлюлозу, которая, в свою очередь, может использоваться для производства пластмасс.

В продолжение этого ответа появились последние новости о каталитической конверсии метана в этилен. Из статьи Phys.org за январь 2018 г. Новая недорогая альтернатива производству этилена :

Ученые из Университета Васэда открыли новый механизм реакции ОКМ, протекающей при температуре всего 150°С. Новая каталитическая реакция, продемонстрировавшая как высокий выход, так и каталитическую активность, проводилась в электрическом поле и могла обеспечить более экономичную реакцию. способ синтеза этилена в будущем. Результаты были опубликованы в Journal of Physical Chemistry C 22 января 2018 года.

«Выполнение OCM в электрическом поле резко снизило температуру реакции, и нам удалось эффективно синтезировать углеводород C2, включая этилен, из кислорода в атмосфере с метаном», — говорит Шухей Ого, доцент кафедры каталитической химии в Waseda.

В статье есть ссылки на Shuhei Ogo et al, Прыжки электронов вызывают деформацию решетки и высокую каталитическую активность в низкотемпературном окислительном взаимодействии метана в электрическом поле , Журнал физической химии C (2018). DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b08994

вверху: Механизмы реакции окислительного сочетания метана (ОСМ) на катализаторах Ce2(WO4)3 при низких температурах в электрическом поле. Отсюда . _ Предоставлено: Университет Васэда.

В более ранней статье Phys.org «Радикальное решение исходит от смешивания инструментов » говорится:

Расплавленная поверхность материала на основе натрия может способствовать прямому превращению метана в полезные строительные блоки.

Свободные радикалы, молекулы с неспаренным валентным электроном, такие как гидроксильный радикал, играют решающую роль в важном для промышленности преобразовании природного газа, прежде всего метана, в этилен: жизненно важное органическое соединение, которое образует строительные блоки многих товаров и полимеров. Чтобы ускорить этот процесс, известный как окислительное сочетание, жизненно важно разработать селективные катализаторы.

Команда KAUST под руководством Казухиро Таканабе и его ученика Абдулазиза Хана использовала инструменты на месте для измерения состояния катализатора в условиях реакции. Они обнаружили, что активным веществом в каталитической реакции, которое выходит на расплавленной поверхности вольфрамата натрия, химическим веществом, необходимым для реакции, является пероксид натрия. Этот катализатор уникален тем, что вместо прямой активации метана он сначала активирует воду, а затем генерирует газообразные гидроксильные радикалы.

В статье есть ссылки на Kazuhiro Takanabe et al. Комплексная характеристика на месте поверхности расплавленного солевого катализатора: свидетельство образования пероксида натрия и гидроксильного радикала , международное издание Angewandte Chemie (2017). DOI: 10.1002/anie.201704758