我国学者与海外合作者在超铀元素分离研究方面取得新进展

【字体: 时间:2023年04月25日 来源:国家自然科学基金委员会

编辑推荐:

  研究成果以“从镧系中超滤分离镅多酸复合物(Ultrafiltration separation of Am(VI)-polyoxometalate from lanthanides)”为题,于2023年4月19日发表在《自然》(Nature)杂志上

  

图 AmO22+络合机理与基于尺寸分离方法示意图

  在国家自然科学基金项目(批准号:21790374、21825601、21822606、22006106、21790370)等资助下,苏州大学王殳凹、王亚星和清华大学徐超以及美国科罗拉多矿业学院Albrecht-Sch?nzart等科研人员合作,设计了一例可精准匹配六价镅配位构型的无机缺位多酸簇合物,实现了水溶液中六价镅的超长时间稳定,据此发展了一种基于镧锕物种尺寸差异的新型超滤分离方法。研究成果以“从镧系中超滤分离镅多酸复合物(Ultrafiltration separation of Am(VI)-polyoxometalate from lanthanides)”为题,于2023年4月19日发表在《自然》(Nature)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-023-05840-z。

  三价镧锕高效分离是乏燃料后处理与核废物处置中最具挑战的任务,也是目前放射化学分离领域尚未攻克的难题之一。将三价镅氧化到六价,利用六价镅(AmO22+)与镧系(Ln3+)配位构型的差异实现分离,可有望解决镧锕分离难题。六价镅离子在传统萃取分离过程中仅能存在数秒时间,极易被还原为三价,往往使得分离失效。因此,如何在分离过程中稳定六价镅成为困扰相关领域几十年的难题。

  王殳凹团队和合作者从六价镅的配位化学性质出发,设计了一例可精准匹配六价镅配位构型的无机缺位多酸簇合物,实现了六价镅的长时间稳定。他们发现该多酸在水溶液中与六价锕系形成纳米级水溶性复合物,而与三价镧系没有络合作用。进一步研究表明多酸与六价锕系的络合常数是文献报道中无机类配体的最高值(logβ= 6.17)。此外,多酸簇的所有钨元素都处于最高的氧化态,相对于AmO22+来说是一种具有“化学惰性”的保护基团,这种强的络合作用和保护作用使得AmO22+在酸性溶液中稳定长达24小时,为后续的分离过程提供了极大的可能性。研究人员进一步利用镅-多酸簇复合物与水合镧系离子的尺寸和电荷差异,结合商用的超滤技术,发展了一种全新的超滤分离方法,实现了高达780的二元镧锕单步分离因子,可一步回收91%的Am,获得了基于六价镅最好的分离效果。

  此方法具有高效、安全、环境友好、快速且低能耗等系列优势,有望在我国乏放射性同位素分离纯化等重要任务中发挥重要作用。

濞戞挸顑堝ù鍥┾偓鐟邦槹瀹撳孩瀵奸敂鐐毄閻庢稒鍔掗崝鐔煎Υ婵犲洠鍋撳宕囩畺缂備礁妫滈崕顏呯閿濆牓妯嬮柟娲诲幘閵囨岸寮幍顔界暠闁肩瓔鍨虫晶鍧楁閸撲礁浠柕鍡楊儐鐢壆妲愰姀鐙€娲ゅù锝嗘礋閳ь剚淇虹换鍐╃閿濆牓妯嬮柛鎺戞閻庤姤绌遍崘顓犵闁诡喓鍔庡▓鎴︽嚒椤栨粌鈷栭柛娆愬灩楠炲洭鎯嶉弮鍌楁晙

10x Genomics闁哄倹婢橀幖顪渋sium HD 鐎殿喒鍋撻柛姘煎灠瀹曠喓绱掗崱姘姃闁告帒妫滄ご鎼佹偝閸モ晜鐣遍柛蹇嬪姀濞村棜銇愰弴鐘电煁缂佸本妞藉Λ鍧楀礆閸℃ḿ鈧粙鏁嶉敓锟�

婵炲棎鍨肩换瀣▔鐎n厽绁癟wist闁靛棗锕g粭澶愬棘椤撶偛缍侀柛鏍ㄧ墱濞堟厤RISPR缂佹稒鐩埀顒€顦伴悧鍝ヤ沪閳ь剟濡寸€n剚鏆╅悗娑欏姃閸旓拷

闁告娲滅划蹇涙嚄閻愬銈撮幖鏉戠箰閸欏棝姊婚妸銉d海閻犱焦褰冮悥锟� - 婵烇絽宕崣鍡樼閸℃鎺撶鎼达綆鍎戝☉鎾亾濞戞搩浜滃畷鐔虹磼閸℃艾鍔掗悗鍦仱閻涙瑧鎷嬮幑鎰靛悁闁告帞澧楅弳鐔煎箲椤斿灝绐涢柟璨夊倻鐟㈤柛娆樺灥椤宕犻弽顑帡寮搁敓锟�

濞戞挸顑堝ù鍥Υ婵犲嫮鐭庨柤宕囧仜閸炴挳鎽傜€n剚顏ら悹鎰╁妺缁ㄧ増鎷呭⿰鍐ㄧ€婚柡瀣姈閺岀喎鈻旈弴鐘虫毄閻庢稒鍔掗崝鐔煎Υ閿燂拷

相关新闻
    生物通微信公众号
    微信
    新浪微博
    • 搜索
    • 国际
    • 国内
    • 人物
    • 产业
    • 热点
    • 科普
    • 急聘职位
    • 高薪职位

    知名企业招聘

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号