近日，美國(guó)化學(xué)會(huì)著名無(wú)機(jī)化學(xué)期刊Inorganic Chemistry在線發(fā)表了高能所核能放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在核廢料處理方面的最新研究成果——采用新穎的四齒鄰菲羅啉二酰胺配體高效選擇萃取分離錒系元素（Xiao Chengliang, Chai Zhifang*, Shi Weiqun*, et al. Inorg. Chem., 2014, ASAP: http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ic402784c）。
核能發(fā)電產(chǎn)生的核廢物，尤其是其中的長(zhǎng)壽命次錒系核素，其安全處理處置是核燃料循環(huán)關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，分離嬗變(Partition & Transmutation)策略可以在充分利用核燃料資源的同時(shí)大大降低核廢物的毒性和體積，被認(rèn)為是解決這一難題的有效途徑。但是，由于三價(jià)鑭系與三價(jià)次錒系元素化學(xué)性質(zhì)極其相似，分離非常困難，是目前高放射性廢物處理最具挑戰(zhàn)性的課題之一。
在國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院核能先導(dǎo)專項(xiàng)的支持下，高能所核能放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室自2011年起致力于通過(guò)密度泛函理論研究含氮雜環(huán)軟配體以及含氧酰胺甲基氧膦硬配體與鑭錒系陽(yáng)離子的作用機(jī)理，并率先提出金屬離子的溶劑化可能是其選擇性的決定因素(Inorg. Chem, 2011, 50: 9230; J. Phys. Chem. A, 2012, 116: 504; Coord. Chem. Rev, 2012, 256: 1406; Inorg. Chem, 2013, 52: 196; Inorg. Chem, 2013, 52: 10904.）。最近，該實(shí)驗(yàn)室在前期工作的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出軟硬原子結(jié)合的策略，篩選并合成了對(duì)不同價(jià)態(tài)錒系離子具有高效選擇性的鄰菲羅啉二酰胺配體（DAPhen）（Inorg.Chem, 2014, ASAP）。溶劑萃取實(shí)驗(yàn)表明DAPhen對(duì)三、四和六價(jià)錒系陽(yáng)離子均有優(yōu)異的萃取能力，而對(duì)三價(jià)鑭系離子幾乎不萃取，從而實(shí)現(xiàn)錒系與鑭系的組分離。在1.0 M硝酸溶液中，錒系陽(yáng)離子對(duì)Eu(III)的分離因子分別為STh(IV)/Eu(III) = 2209、SU(VI)/Eu(III)= 264和SAm(III)/Eu(III)= 65。這是迄今為止文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)錒系元素組分離最有效的萃取劑，有望應(yīng)用于高放射性廢液中錒系元素的組分離。
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