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離子液體與核能?離子液體輔助水絲鈾礦溶解生成化合物

2024-10-08 11:16:43 sh默尼 14

受放射性物質(zhì)溶解影響,水中過(guò)氧化物逐漸積累且部分與鈾配位,自然形成了水絲鈾礦。水絲鈾礦在弱酸性至近中性pH值的水中不溶,但在強(qiáng)堿性水溶液中可溶,且會(huì)形成納米級(jí)的過(guò)氧化物鈾酰籠狀團(tuán)簇。然而,水絲鈾礦在除水外溶劑中的溶解作用往往被忽視,例如其在離子液體中的溶解機(jī)理尚未被研究。


離子液體(ILs)是一種完全由陰陽(yáng)離子組成的室溫熔融鹽,其陰陽(yáng)離子的組合豐富,具有結(jié)構(gòu)可調(diào)性,因此通常被稱為“設(shè)計(jì)溶劑”。在核燃料的后處理研究中,ILs可作為溶劑進(jìn)行錒系元素萃取和分離。盡管ILs與一些錒系元素具有反應(yīng)性,但這也為許多新型鈾(VI)化合物的合成提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)。例如,咪唑基ILs在涉及鈾酰陽(yáng)離子的反應(yīng)中表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活性,鈾酰陽(yáng)離子和ILs陰離子進(jìn)行配位絡(luò)合,ILs的烷基咪唑陽(yáng)離子使其電荷平衡。了解ILs與錒系元素的絡(luò)合作用對(duì)實(shí)現(xiàn)ILs在核燃料循環(huán)中的應(yīng)用至關(guān)重要。

基于此,圣母大學(xué)Peter C. Burns等研究者使用ILs1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯(EMIm-DEP)1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯(EMIm-ES)1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽(EMIm-Acetate))對(duì)水絲鈾礦[(UO2)(O2)(H2O)2](H2O)2進(jìn)行溶解,生成了四種前所未有的過(guò)氧鈾酰化合物。

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