γ辐照引发[Cnmim][NTf2]离子液体变色研究

1-烷基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰胺型离子液体(C_nmim][NTf₂])被认为是最有希望用于核燃料循环中的分离试剂之一, 虽然其化学结构在辐照过程中变化不大, 但在受到γ辐照后会发生明显的变色, 因此有必要研究该类离子液体的变色原因. 本文以⁶⁰Co为辐照源, 系统研究了辐照后不同C(1)－烷基链长和咪唑环上C(2)位上的H被甲基取代后离子液体的紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱行为, 并结合辐照后离子液体荧光光谱和质谱的变化, 分析了导致该类离子液体辐照后颜色加深的原因. 结果表明, 随着咪唑环上C(1)―烷基链长度和剂量增大, 离子液体颜色加深; 而C(2)位上的H被甲基取代后颜色明显变浅. 辐照后咪唑型离子液体的变色主要来自于辐照后产生的烷基侧链含双键的咪唑阳离子, 咪唑阳离子二聚体和含氟咪唑化合物. 此外, γ辐照引起咪唑阳离子易发生π-π堆积, 而聚集态含量增加也会引起颜色加深.     

辐照气氛对异丙氧基杯[4]冠-6辐解的影响

异丙氧基杯[4]冠-6(1,3-交替-25,27-二(2-丙氧基)杯[4]芳烃-26,28-冠-6, 简称BPC6)对高放废液中的放射性Cs离子具有很好的选择萃取性能, 然而在萃取过程中BPC6 会受到强辐射场辐照, 所以有必要研究其辐射稳定性. 本文应用气相色谱(GC)、傅里叶变换显微红外(Micro-FTIR)和核磁共振(NMR)谱等手段分析了BPC6 固体分别在O₂和N₂气氛下的γ辐照效应. 结果表明, 当剂量为1 MGy时, O₂气氛下BPC6 的辐解率明显高于N₂(分别约为10.4%和2.5%), 而且气体辐解产物也有很大差异, 在O₂气氛下主要为H₂、CH₄、CO和CO₂,而在N₂辐照气氛下还有C₂H₄、C₂H₆、C₃H₆和C₃H₈等产物. 通过综合分析气体与固体辐解产物, 我们提出BPC6在不同气氛下具有不同的辐解途径, 这将为BPC6 萃取体系的辐射效应研究提供新的方法与思路, 加深对其辐解机理的认识.     

Sr(NO3)2·DCH18C6配合物晶体结构与辐射稳定性

二环己基-18-冠-6（DCH18C6）可以有效地从高放废液中分离⁹⁰Sr,对于减小放射性废物的危害和实现高放废物的减容有重要意义. 由于在实际应用中DCH18C6处于射线照射下,其结构可能会被破坏并引起络合能力的变化,因此有必要对该配合物的辐射稳定性进行研究. 本文合成了Sr（NO₃）₂·DCH18C6 配合物晶体,并通过单晶X射线衍射（XRD）与扩展X射线吸收精细结构谱（EXAFS）等方法进行了表征,确定Sr²⁺与周围氧原子的配位数为10,Sr―O平均键长约为0.268 nm/0.266 nm（XRD/EXAFS）. 配位原子来自DCH18C6 的六个氧原子以及两个作为双齿配体的硝酸根的四个氧原子. 对该配合物晶体在空气中进行γ辐照,EXAFS结果表明吸收剂量为400 kGy时,Sr―O键长及配位数没有发生变化,配位结构没有被破坏,具有很好的耐辐照稳定性. 显微红外光谱（Micro-FTIR）结果进一步证明辐照后冠醚环的部分C―H 键氧化为羟基或羰基,但并不影响DCH18C6与Sr²⁺的配位结构.     

基于密度泛函理论研究锂-冠醚复合物的结构和热力学参数

冠醚对碱金属离子具有高选择性,在锂元素的分离富集上有着广泛的应用。本文基于密度泛函理论（DFT）研究了冠醚环大小、取代基种类、配位原子种类和数量等因素对冠醚空间结构和热力学参数的影响。结果表明,苯并冠醚系列中的苯并-15-冠-5具有更好的配位能力,取代基、配位原子对冠醚的络合能力均有一定影响,因此可通过选择合适的冠醚环,引入供电子基团和含氮杂原子等方法来改善冠醚的分离富集能力。这对冠醚体系分离富集锂元素具有重要的指导意义。     

离子液体的辐射效应研究进展

离子液体（ILs）具有低挥发性和化学稳定性,在萃取金属离子方面有着优异的表现,被认为是乏燃料后处理中的新一代绿色溶剂. 然而在萃取放射性核素过程中,离子液体将处于强辐射场,因此离子液体辐射效应研究是其实际应用的前提. 本文综述了国内外关于离子液体的辐射效应研究进展,包括辐照对离子液体结构和性质的影响,离子液体的脉冲辐解和激光光解研究,离子液体辐解产物的分析及其对核素萃取的影响等研究进展,并对今后该领域的研究方向进行了展望.     

离子液体的辐射效应研究进展

离子液体(ILs)具有低挥发性和化学稳定性,在萃取金属离子方面有着优异的表现,被认为是乏燃料后处理中的新一代绿色溶剂.然而在萃取放射性核素过程中,离子液体将处于强辐射场,因此离子液体辐射效应研究是其实际应用的前提.本文综述了国内外关于离子液体的辐射效应研究进展,包括辐照对离子液体结构和性质的影响,离子液体的脉冲辐解和激光光解研究,离子液体辐解产物的分析及其对核素萃取的影响等研究进展,并对今后该领域的研究方向进行了展望.