离子液体在镧系锕系元素萃取分离应用中的理论计算研究进展北大核心CSCD

离子液体在核燃料后处理萃取分离过程中被认为具有一定的应用前景。常规的萃取剂在离子液体中展现出比传统溶剂体系更优异的萃取分离性能,因此离子液体自身在其中的角色和作用值得研究。本论文综述了以分子动力学模拟和量子化学计算方法研究离子液体体系萃取分离镧系锕系元素的相关研究工作,重点关注金属离子和金属配合物在离子液体中与离子液体阴阳离子之间的相互作用。     

有机荧光探针在铀酰离子检测方面的研究进展

荧光分析法是检测铀酰离子最主要的方法之一,它具有设备简单、高灵敏度和高选择性等优点。本文主要阐述了近几年来有机荧光分子在铀酰离子检测领域的研究进展,主要包括有机荧光染料、含氧酸等天然荧光/药物分子,以及利用席夫碱、卟啉、偕氨肟等官能团构筑的有机荧光分子和AIE型荧光分子等。这为后续性能优异的有机荧光探针的分子设计和铀酰离子检测等研究工作提供了借鉴。     

铀酰叠氮离子化合物的质谱分析与理论计算（英文）

铀的多配位化学不仅在新型锕系化合物的结构研发中具有重要地位,也对环境和核废料处理问题产生重要影响。本研究报道了激光溅射U靶在N₂O载气中冷却膨胀生成[UO₂(N₃)_n]⁺(n=0—4)的质谱结果,并结合理论计算对所生成离子的稳定结构和成键相互作用进行了分析。结果显示,N₃以自由基的形式与UO⁺₂配位,且第一个N₃配体与UO⁺₂存在成键相互作用。此外,进一步的定域化分子轨道分析表明,体系中存在多中心轨道离域。     

离子液体用于溶剂萃取铀酰离子的初步研究

初步研究了以咪唑类离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C8mim][PF6])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和季胺类离子液体三辛基甲基氯化铵([N8881][Cl])为稀释剂,TBP为萃取剂,从硝酸介质中萃取铀酰离子。研究结果表明,铀的萃取分配比随水相初始硝酸浓度的增加而增加,季胺类离子液体略好于咪唑类离子液体,但都比对照稀释剂异辛烷差。研究了以碳酸胍为反萃剂的反萃条件。碳酸胍在实验条件下均能从这3种离子液体萃取体系中定量反萃铀酰离子,解决了用离子液体萃取铀酰离子中的反萃及离子液体的循环使用问题。     

三水草酸铀酰的红外激光化学

文章研究了三水草酸铀酰(UO_2C_2O_4·3H_2O)在兆瓦脉冲二氧化碳激光辐照下的红外激光化学反应,它与草酸铀酰的热分解反应不同,反应产物是二氧化铀和二氧化碳。反应的量子效率随激光波长不同而变化。     

~1HNMR法测定铀酰离子的水合数

报道了~1HNMR法测定铀酰离子水合数的结果。在高氯酸体系中,随着C_(H_2o)/Cuo_2~(2+)增大,铀酰离子的水合数由4变至5。在盐酸体系中,铀酰离子的水合数随酸浓度的增大而减少。当C_(HCI)/Cuo_2~(2+)达到4.0时,铀酰离子不以水合物形式存在。在硝酸体系中,C_(HNO_3)/C_(uo_2~(2+))≥2:1时铀酰离子以二水合物形式存在。对于C_(H_2o)/C_(uo_2~(2+))值较大的情况,用六甲基二硅醚为内标物测定水合数。根据测得的结果对铀(Ⅵ)配位化合物在溶液中可能存在的结构作了探讨。     

邻苯二酚胺羧酰胺和EDTA双螯合剂联合促排铀酰的研究

采用ｐＨ电位滴定法研究了在２５℃、离子强度为０．１ｍｏｌ／ｌ（ＫＮＯ３）条件下，铀酰离子和６种２，３－二羟基－５－甲氧羰基基胺羧酰胺合剂和乙二胺四乙酸的三元配位反应，用ＳＣＯＧＳ２程序计算了所形成的配合物的累积生成常数，比较了混配配合物的稳定性，并通过模拟计算讲座了用双螯合剂联合促排铀铣的可能性。     

新型配体氧杂烷酰基双苯并三唑铀酰配合物的合成与特性

合成了新型配体氧杂烷酰基双苯并三唑及其与铀酰离子所形成的配合物，对产物进行了元素分析，１Ｒ、ＵＶ及＾１ＨＮＭＲ分析，并对其组成，结构及波谱性质进行了讨论。     

包含酰胺类萃取剂的微胶囊萃取铀酰离子

用制备的包覆酰胺类萃取剂的微胶囊研究了其在水溶液中对ＵＯ＾２＋２的萃取条件。并对反萃取及微胶囊的重复使用作了初步探讨。结果表明,微胶囊包覆萃取剂后,隔开了有机相和水相,可避免乳化及三相的产生。     

三种铀酰-Salophen配合物分子结构与振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G、6-31G**、6-311G**三种基组水平上,对三种铀酰-Salophen配合物的分子结构进行优化,计算了它们的振动频率和化学位移,并对得到的几何构型、电子结构、红外光谱、热力学性质和化学位移进行了讨论分析。     

活性污泥胞外聚合物对铀酰离子的吸附性能

用乙酸钠培养驯化了取自污水处理厂的活性污泥,采用NaOH提取法从活性污泥中提取了胞外聚合物(EPS)。用静态法研究了EPS对铀酰离子的吸附行为,探讨了温度、pH、反应时间、EPS投加量和离子强度等因素对铀酰离子吸附效果的影响,进行了吸附热力学、吸附动力学研究,对比了EPS吸附铀酰离子前后的红外谱图。结果表明:最佳吸附温度为25℃,最佳吸附时间为120min,EPS最佳投加量为300mg/L,离子强度对吸附影响较大;吸附热力学和动力学研究表明,吸附过程更符合Freundlich吸附模型和假二级反应动力学模型。     

基于X射线吸收谱研究镧系锕系化合物成键共价性

镧系和锕系化合物成键共价性,即f轨道和d轨道参与成键行为,是f区元素化学领域的研究热点.X射线吸收谱是目前研究化合物成键共价性最直接、最有效的方法.本文概述了以配体K边X射线吸收谱的方法研究镧系和锕系化合物成键共价性的理论背景,介绍了此方法与密度泛函理论两者结合在镧系、锕系配合物成键共价性研究中的应用,并对其前景进行了...     

肠菌蛋白模拟物和丹宁与铀酰离子的溶液化学

研究了肠菌蛋白模拟物４－硝基邻苯二酚、４，５－二羟基－间苯二磺酸钠、Ｎ＾１，Ｎ＾５，Ｎ＾１－，Ｎ＾１４－四（２，３－二羟基－５－磺酸基苯甲酰）四氮杂十四烷和天然螯合剂丹宁与铀酰离子的溶液化学。探讨了配体的质子解离、配合物形成过程与电子光谱曲线之间的关系，并确定了配位原子位置及配合物的生成条件。研究结果表明：上述配体均能与铀酰离子配合，当配体发生解离或配位时总是伴随着电子光谱的某些变化，配位基团为酚     

用铅离子选择性电极测定碳酸铀酰铵中的硫酸根

碳酸铀酰铵是铀水冶厂的产品,又是制备四氟化铀的原料,其中硫酸根的测定是项重要的分析项目。目前厂矿采用的硫酸钡比浊法误差较大。杨淳庆曾用装有3克活性氧化铝的交换柱使SO_4~(2-)从UO_2~(2+)中分离出来,然后以1-(2-吡啶偶氮)-2-苯酚(PAN)为指示剂在吡啶介质中用硝酸铅滴定获得较好结果。但是,该方法分析一批样品需3小时,     

三聚磷酸钠交联磁性壳聚糖树脂对铀酰离子的吸附特性

以三聚磷酸钠为交联剂,分别在pH值为3和8条件下制备具有不同交联度的磁性壳聚糖树脂(TPP-MCR)。考察了pH值、吸附时间及初始铀浓度对TPP-MCR吸附UO2+2的影响。结果表明,pH值对两种不同交联度TPP-MCR吸附UO2+2的影响差别较大。FTIR分析表明,TPP-MCR中磷酸根为UO2+2主要吸附位。TPP-MCR吸附UO2+2为吸热自发过程,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合,表明以化学吸附为主。吸附等温线可用Langmuir模型拟合,293K时最大吸附容量为166.7mg/g。吸附UO2+2后的TPP-MCR可用0.1mol/L HNO3-0.1 mol/L EDTA溶液洗脱再生,并可重复使用多次。     

铀酰与多肽和蛋白质相互作用研究进展

随着核能事业的快速发展,人们越来越关注锕系核素对生态环境和生物体所造成的影响,其中锕系元素的生物毒理行为正成为核能基础研究热点之一。锕系阳离子与生物分子特别是多肽和蛋白质的相互作用研究对于理解其在生物体内转运、吸收和沉积等基本毒理学问题至关重要。铀作为核燃料循环中主要的锕系元素,其毒理学问题更具研究意义。本文综述了铀酰离子(UO2+2)在分子水平上与氨基酸、多肽和蛋白质之间相互作用机理的研究进展。分析了所形成配合物的配位模式、分子结构以及热力学数据等;评价了血浆蛋白对铀在人体内转运、吸收和沉积所起的作用;讨论了能特异性识别UO2+2的多肽和蛋白质的设计原理,对本领域今后的发展动向也进行了展望。     

铀酰离子印迹聚合物的合成及在分析中的应用

以UO₂²⁺为印迹离子,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,邻苯二酚-UO₂²⁺-4-乙烯基吡啶三元配合物为模板,与苯乙烯单体、交联剂二乙烯基苯在甲醇溶液中通过共聚反应制备了UO₂²⁺印迹聚合物微球。该印迹聚合物微球经6mol/LHCl处理后留下与铀酰离子大小相匹配的空穴,对水溶液中微量铀有富集作用,在pH＝5～7及吸附时间在20min以上时,该印迹聚合物微球对水溶液中微量铀的吸附率可达99%以上,且具有良好的选择性;HCl浓度在1.0mol/L以上,淋洗体积为聚合物体积的5倍以上,淋洗时间在20min以上时洗脱率可达99%以上。将其应用于卤水中微量铀的测定,与标准方法相比较,所得结果令人满意。     

基于DNA酶的铀酰离子传感方法

铀在核能发展中扮演着十分重要的角色,铀污染的防治是一个必须解决的问题,因此对铀酰离子(UO_2~(2+))的检测方法研究,成为了人们关注的热点。DNA酶具有高度的特异性识别能力,是一种理想的生物探针。本文简要介绍了DNA酶的结构特征,概述了近期发展的基于DNA酶的UO_2~(2+)传感方法,包括比色法、荧光法、表面增强拉曼光谱法、共振光散射法和电化学法等,主要介绍了杂交链反应和目标催化发卡组装两种无酶放大技术。DNA酶的使用使得传感器对UO_2~(2+)的检测能力基本上在纳摩尔量级,展现出很高的灵敏度,结合生物无酶放大技术后,传感器的性能得到数量级的提高。在未来传感技术简单、快速、灵敏和便携的趋势下,基于DNA酶的传感器具有非常广阔的应用前景。