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 22

受放射性物質(zhì)溶解影響，水中過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，但在強堿性水溶液中可溶，且會形成納米級的過氧化物鈾酰籠狀團簇。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理尚未被研究。

離子液體(ILs)是一種完全由陰陽離子組成的室溫熔融鹽，其陰陽離子的組合豐富，具有結(jié)構(gòu)可調(diào)性，因此通常被稱為“設(shè)計溶劑”。在核燃料的后處理研究中，ILs可作為溶劑進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特的機會。例如，咪唑基ILs在涉及鈾酰陽離子的反應(yīng)中表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活性，鈾酰陽離子和ILs陰離子進行配位絡(luò)合，ILs的烷基咪唑陽離子使其電荷平衡。了解ILs與錒系元素的絡(luò)合作用對實現(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)的Peter C. Burns等研究者使用ILs（1-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)和1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽(EMIm-Acetate)）對水絲鈾礦[(UO₂)(O₂)(H₂O)₂](H₂O)₂進行溶解，生成了四種前所未有的過氧鈾酰化合物。