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仔細看了一下,幾個關鍵的地方有門檻。
作爲基礎參考的炸彈甲蟲(bombardier beetle)體內過氧化氫濃度約爲 25%,產生的噴霧溫度100℃(水的沸點)。大概是水的相變溫度導致了炸彈甲蟲的上限是100℃
如果想產生超過100℃的溫度,需要儘量減少水的比例的同時提高反應速度並且降低熱散失,這就需要更高濃度的過氧化氫。
首先是生物體能儲存多高濃度的過氧化氫。
我手上這瓶醫用雙氧水是 3% 濃度,用來消毒皮膚和傷口,直接倒在手上的話很快能看到手掌的角質皮膚變白。

過氧化氫消毒劑使用方法(出自 過氧化物類消毒液衛生要求 GB/T 26371-2020):
可以看到炸彈甲蟲的過氧化氫濃度(25%)已經遠超消毒劑濃度,甚至超過消毒用過氧化氫原液(20%)的濃度。更高濃度的過氧化氫被視爲易爆化學品。
超高濃度的過氧化氫(> 70%)可以被用於火箭和魚雷的推進劑,這聽起來很龍息,不過它的強腐蝕性讓存儲成爲很大問題。

然後是反應速度,催化劑不能在半途被破壞失效,不清楚生物酶催化劑是否能在這個環境下工作。工業上用的催化劑是無機/貴金屬/金屬氧化物催化牀。有文獻提到炸彈甲蟲的過氧化氫酶在90°C、持續10分鐘後仍未顯著失活,支持“爆炸環境下酶必須高度耐熱”的觀點。
降低熱散失也是一個大問題,炸彈甲蟲是讓過氧化氫與生物催化酶在體內反應,利用“爆炸”的能量噴射出去。但如果是先噴出再在空氣中反應,相當於沒有任何限制的熱量隨意擴散,那就需要更快的反應速度。也就是說,反應速度不能太快以至於還在嘴裏就炸掉,也不能太慢以至於達不到所需溫度,過氧化氫與催化劑以什麼樣的方式混合也是個問題。需要尋找一下這個平衡點是否可能存在。另外有文獻提到無水過氧化氫的絕熱分解溫度在900多攝氏度左右,這是理想條件下。更低濃度的過氧化氫在開放環境下達到瞬時局部溫度 600℃ 不知道有沒有可能。
我不懂化學,目前只能想到這麼多。
以龍為本
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