单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体对Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的萃取性能及配位化学

1

作者 修涛元 刘栎锟 +5 位作者 张萌 洪义 叶国安 矫彩山 袁立永 石伟群 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第3期213-223,共11页

随着核医学的快速发展,医用同位素m^(99)Tc^(m)的母体核素m^(99)Mo的需求量不断增加。m^(99)Mo主要通过反应堆辐照高浓铀/低浓铀靶件生产,因此Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)分离对于高纯度m^(99)Mo的获取至关重要。相较于其他分离方法,溶剂萃取具有操作... 随着核医学的快速发展,医用同位素m^(99)Tc^(m)的母体核素m^(99)Mo的需求量不断增加。m^(99)Mo主要通过反应堆辐照高浓铀/低浓铀靶件生产,因此Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)分离对于高纯度m^(99)Mo的获取至关重要。相较于其他分离方法,溶剂萃取具有操作相对简单和分离效率高等优点,其中高效萃取剂的设计制备是液液萃取法分离Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的关键。本研究合成了三种单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体,并在不同硝酸浓度、时间和配体浓度下进行了萃取实验,详细探讨三种配体对Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)的分离性能。通过红外吸收光谱(FTIR)、紫外(UV-Vis)滴定和核磁(NMR)滴定进行了相关配位化学研究。结果表明:三种配体均对Mo(Ⅵ)表现出更优的亲和力,在低酸度下可实现Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)之间的高效分离,分离因子(SF(Mo/U))在最优条件下达到23;单侧衍生化邻菲啰啉酰胺类配体相较于邻菲啰啉二酰胺类配体动力学更快,这主要是因为其侧链更少,空间位阻更小,更有利于金属离子的配位;斜率分析拟合得到配体与Mo(Ⅵ)/U(Ⅵ)生成1∶1型配合物;紫外滴定分析和核磁滴定分析证实,配体与U(Ⅵ)生成1∶1型配合物。 展开更多

关键词 邻菲啰啉 酰胺 溶剂萃取 铀 钼 配位化学

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乙醛肟还原Np(Ⅵ)的机理研究

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作者 李小波 张萌 +1 位作者 吴群燕 石伟群 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期35-45,共11页

在Purex流程中,调控Np的价态能实现乏燃料中镎的分离。乙醛肟(CH_(3)CHNOH)作为无盐还原剂可有效将Np(Ⅵ)还原为Np(Ⅴ),但微观还原机理尚不清楚。CH_(3)CHNOH存在顺式(Z)和反式(E)异构体,这两种异构体对Np(Ⅵ)可能具有不同的还原能力和... 在Purex流程中,调控Np的价态能实现乏燃料中镎的分离。乙醛肟(CH_(3)CHNOH)作为无盐还原剂可有效将Np(Ⅵ)还原为Np(Ⅴ),但微观还原机理尚不清楚。CH_(3)CHNOH存在顺式(Z)和反式(E)异构体,这两种异构体对Np(Ⅵ)可能具有不同的还原能力和反应过程。本研究利用标量相对论密度泛函理论分别探讨了Z/E-CH_(3)CHNOH还原Np(Ⅵ)的反应机理。反应的热力学结果表明,Z-CH_(3)CHNOH还原Np(Ⅵ)的过程比E-CH_(3)CHNOH更有利,这可能归因于前者形成更多的氢键和反应过程中结构变化较小。动力学结果表明,两种同分异构体还原Np(Ⅵ)的决速步能垒非常相近,分别为22.36、23.03 kcal/mol,表明两者的还原能力基本一致。键长分析结果表明,Z/E-CH_(3)CHNOH还原2个Np(Ⅵ)的过程都伴随着相关键的断裂与形成。第1个Np(Ⅵ)还原属于氢原子转移,第2个Np(Ⅵ)还原是水参与的单电子转移。自旋密度和Np-O_(yl)键长的结果也证实了乙醛肟还原Np(Ⅵ)的本质。本研究解释了Z/E-CH_(3)CHNOH还原Np(Ⅵ)的微小差异,并揭示了其还原本质,为乏燃料中镎的分离提供了理论依据和支持。 展开更多

关键词 镎 乙醛肟 还原反应 密度泛函理论 乏燃料

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高稳定磺酸化三维共价有机框架材料的设计构筑及其对U(Ⅵ)的吸附 被引量：1

3

作者 刘思妍 赵玉宝 +1 位作者 石伟群 袁立永 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期246-257,I0003,共13页

从废水中分离回收U(Ⅵ)对放射性环境治理以及核工业发展具有重要意义。随着共价有机框架材料(COFs)的不断发展,越来越多的COFs材料被用于放射性核素的吸附分离。然而对于三维共价有机框架材料(3D-COFs)而言,由于分子构筑单元及拓扑连接... 从废水中分离回收U(Ⅵ)对放射性环境治理以及核工业发展具有重要意义。随着共价有机框架材料(COFs)的不断发展,越来越多的COFs材料被用于放射性核素的吸附分离。然而对于三维共价有机框架材料(3D-COFs)而言,由于分子构筑单元及拓扑连接方式有限,使得其在性能和应用上受到诸多限制。本工作运用键转化与后接枝相结合的方法,制备一种基于胺键的磺酸功能化3D-COF材料(COF-320-H_(2)SO_(3))用于水溶液中U(Ⅵ)的吸附去除。通过多种表征手段对其结构和性质进行了表征,并系统研究了COF-320-H_(2)SO_(3)对U(Ⅵ)的吸附行为。研究结果表明:亚胺键向胺键的转化显著提升了COFs材料的化学稳定性,同时具有亲水性和强配位能力的磺酸基的引入使材料对U(Ⅵ)吸附能力明显增强,即使在3 mol/L的HNO3条件下,对U(Ⅵ)的吸附容量仍保持在40 mg/g以上。本工作进一步展示了COFs材料特别是3D-COFs材料在分离放射性金属离子方面所展现的潜在应用价值。 展开更多

关键词 三维共价有机框架材料 合成后修饰 键转化 吸附 U(Ⅵ)

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铀、锆以及铀锆合金精确原子间势的深度学习 被引量：1

4

作者 尹晚秋 薄涛 +3 位作者 赵玉宝 张蕾 柴之芳 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期450-461,I0002,共13页

铀锆合金作为一体化快堆的重要核燃料,使用先进的计算方法研究其高温下的基础物理性质意义重大。使用深度势能分子动力学方法分别计算了体心立方铀、锆和铀锆合金材料的基础物理性质,该方法兼具第一性原理的高精度和经典分子动力学的高... 铀锆合金作为一体化快堆的重要核燃料,使用先进的计算方法研究其高温下的基础物理性质意义重大。使用深度势能分子动力学方法分别计算了体心立方铀、锆和铀锆合金材料的基础物理性质,该方法兼具第一性原理的高精度和经典分子动力学的高效率。首先,通过使用深度神经网络机器学习训练了体心立方锆(Zr-BCC)、体心立方铀(U-BCC)和体心立方铀锆合金(U-Zr(BCC))的深度势能(DP)模型,其预测的平衡状态方程、晶格常数、弹性性质和声子谱能够达到第一性原理的精度。接着,使用DP模型预测了Zr-BCC、UBCC和U-Zr(BCC)的恒压热容和密度随温度的变化,并且结果能够很好地与实验值吻合。该研究结果表明机器学习方法为成功探索更复杂的核燃料性质提供了重要的路径。 展开更多

关键词 铀锆合金 机器学习 第一性原理 分子动力学 热力学性质

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类亚胺连接键共价有机框架材料与锕系元素的分离检测

5

作者 杨成畅 王月 +2 位作者 王宏青 石伟群 袁立永 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期507-518,I0001,共13页

共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)是一类由C、H、O等轻质元素构成的单体通过共价键连接而成的具有良好结晶性和周期性结构的多孔材料。这类材料因其密度小、热稳定性高、化学稳定性好等特点在分离、储能、催化等方面展... 共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)是一类由C、H、O等轻质元素构成的单体通过共价键连接而成的具有良好结晶性和周期性结构的多孔材料。这类材料因其密度小、热稳定性高、化学稳定性好等特点在分离、储能、催化等方面展现出巨大的应用潜力。在这些领域中研究得最广泛、最深入的一类COFs材料由类亚胺连接键构成。近年来,核能的快速发展不可避免地带来了核资源紧缺和环境放射性污染等问题,将类亚胺COFs应用于锕系元素分离,特别是铀酰离子的吸附分离,对核燃料循环及核环境污染防治等具有重要意义。本文主要介绍了近年来类亚胺COFs在锕系元素分离与检测方面的研究进展,展示了该类材料在分离金属离子方面的设计思路和应用潜力,并对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 类亚胺 COFs 锕系元素 分离

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特丁基肼还原Np(Ⅵ)的动力学研究 被引量：3

6

作者 石伟群 唐洪彬 +2 位作者 叶玉星 胡景炘 张先业 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期134-137,共4页

用分光光度法研究了硝酸体系中特丁基肼还原Np(Ⅵ )的动力学。考察了特丁基肼浓度、酸度、NO-3 浓度、UO2 + 2 浓度、Fe3 + 浓度以及温度等对反应速率的影响。求出了反应动力学方程 :-dc(Np(VI) ) /dt =kc(Np(Ⅵ) )c0 .9(TBH) /c0 .75(H... 用分光光度法研究了硝酸体系中特丁基肼还原Np(Ⅵ )的动力学。考察了特丁基肼浓度、酸度、NO-3 浓度、UO2 + 2 浓度、Fe3 + 浓度以及温度等对反应速率的影响。求出了反应动力学方程 :-dc(Np(VI) ) /dt =kc(Np(Ⅵ) )c0 .9(TBH) /c0 .75(H+ )。 2 5℃时的速率常数 :k=5 .4 4 (mol/L) -0 .15·min-1。反应的表观活化能 :Ea=6 1.2kJ/mol。在所研究的浓度范围内 ,NO-3 ,UO2 + 2 ,Fe3 + 对反应速率影响较小 ; 展开更多

关键词 特丁基肼 Np(Ⅵ) 还原 动力学 镎(Ⅵ) 乏燃料后处理 PUREX流程 分光光度法

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铀酰与多肽和蛋白质相互作用研究进展 被引量：2

7

作者 刘洋 肖成梁 +2 位作者 梅雷 屈国普 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期129-139,共11页

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... 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。 展开更多

关键词 铀酰 氨基酸 多肽 蛋白质 相互作用 分子水平

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铝合金化技术在乏燃料干法后处理中的应用研究进展 被引量：2

8

作者 刘雅兰 叶国安 +1 位作者 柴之芳 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期13-21,共9页

干法后处理在未来先进核燃料循环中将发挥关键作用。由美国开发的熔盐电精炼流程是目前最具应用前景的干法后处理流程之一,但是锕系元素(An)与镧系元素(Ln)的高效分离仍然是该流程目前亟待解决的关键科学与技术问题之一。研究表明,An与L... 干法后处理在未来先进核燃料循环中将发挥关键作用。由美国开发的熔盐电精炼流程是目前最具应用前景的干法后处理流程之一,但是锕系元素(An)与镧系元素(Ln)的高效分离仍然是该流程目前亟待解决的关键科学与技术问题之一。研究表明,An与Ln形成铝合金时沉积电位差较大,采用固态铝电极电解有望实现An与Ln的有效分离,从而更好地服务于分离-嬗变策略。本文针对铝合金化技术在乏燃料干法后处理中的应用研究进展进行综合阐述,重点介绍铝合金化在熔盐电精炼中的应用研究,主要包括Ln和An的铝合金化行为、An和Ln的铝合金化分离等几个方面。 展开更多

关键词 乏燃料后处理 铝合金化 熔盐电精炼

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DHDECMP-TBP/OK萃取模拟高放废液中锕系元素的工艺研究

9

作者 叶玉星 唐洪彬 +5 位作者 石伟群 王孝荣 沈东 董钰 罗方祥 赵燕菊 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期96-101,共6页

测定了22%DHDECMP 42%TBP/OK从模拟高放废液中萃取锕系元素的分配比;在微型离心萃取器(转鼓=10mm)串联台架上,进行了从模拟高放废液中萃取锕系元素的工艺条件研究。结果表明,经6级萃取、2级洗涤、6级反萃,流比AF∶AX∶AS=1∶1 5∶0 5... 测定了22%DHDECMP 42%TBP/OK从模拟高放废液中萃取锕系元素的分配比;在微型离心萃取器(转鼓=10mm)串联台架上,进行了从模拟高放废液中萃取锕系元素的工艺条件研究。结果表明,经6级萃取、2级洗涤、6级反萃,流比AF∶AX∶AS=1∶1 5∶0 5,BF∶BX=1∶1时,在萃取器A中,U,Np,Pu,Am的回收率均大于99 9%;在反萃器B中,Am的反萃率>99 9%,U,Np和Pu的反萃率分别为2%,39%,2%。 展开更多

关键词 DHDECMP-TBP/OK 萃取 模拟高放废液 锕系元素 工艺条件 微型离心萃取器

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乙羟肟酸消除Zr界面污物的研究

10

作者 叶国安 石伟群 唐洪彬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期283-287,共5页

研究在模拟高放废液中加入乙羟肟酸(AHA)以消除酰胺荚醚(TBOPDA)萃取模拟高放废液过程中的界面污物。萃取实验结果表明:在模拟高放废液中加入AHA可显著降低Zr(Ⅳ)在两相中的分配比,此时,Pu(Ⅳ)的分配比仍足够大,它不影响TBOPDA对Pu(Ⅳ)... 研究在模拟高放废液中加入乙羟肟酸(AHA)以消除酰胺荚醚(TBOPDA)萃取模拟高放废液过程中的界面污物。萃取实验结果表明:在模拟高放废液中加入AHA可显著降低Zr(Ⅳ)在两相中的分配比,此时,Pu(Ⅳ)的分配比仍足够大,它不影响TBOPDA对Pu(Ⅳ)的回收。反萃实验表明:在所研究的反萃条件下,1级反萃即可有效反萃TBOPDA有机相中的Zr(Ⅳ);3次错流反萃可有效反萃TBOPDA有机相中的Pu(Ⅳ);反萃液中加入AHA对Am(Ⅲ)的累计反萃率影响很小;提高反萃液的酸度可抑制TBOPDA有机相中Am(Ⅲ)的反萃。 展开更多

关键词 乙羟肟酸 界面污物 酰胺荚醚 Zr(Ⅳ)

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磷酸酯功能化介孔硅材料对钍(Ⅳ)的吸附性能 被引量：9

11

作者 戚晓燕 袁立永 +4 位作者 吴红枚 石伟群 冯一潇 赵宇亮 柴之芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期652-657,共6页

钍作为潜在的核能资源,其净化富集对未来核能发展具有重要的研究价值。本文利用静态批式方法研究磷酸酯功能化介孔硅材料(NP10)对Th(Ⅳ)的吸附行为,考察Th(Ⅳ)起始浓度、pH、吸附时间、离子强度、固液比以及温度等对吸附的影响。实验结... 钍作为潜在的核能资源,其净化富集对未来核能发展具有重要的研究价值。本文利用静态批式方法研究磷酸酯功能化介孔硅材料(NP10)对Th(Ⅳ)的吸附行为,考察Th(Ⅳ)起始浓度、pH、吸附时间、离子强度、固液比以及温度等对吸附的影响。实验结果表明,在(14±1)℃(室温)条件下,NP10对Th(Ⅳ)的吸附30min即达到平衡,最大吸附容量为149mg/g。当吸附温度升至40℃时,吸附容量可进一步增加到192mg/g;pH对吸附的影响较大,当pH在0.9～4范围内时,NP10对Th(Ⅳ)的吸附容量随着pH增大而显著增大;相比而言,溶液离子强度对吸附影响不大;此外,固液比对吸附影响很大,随着吸附剂用量增加,NP10对Th(Ⅳ)的吸附效率逐渐增加并趋于100%。 展开更多

关键词 磷酸酯功能化介孔硅材料 钍(Ⅳ) 吸附

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铀在离子液体中的物种及电化学行为研究进展 被引量：3

12

作者 邱凌云 袁立永 +2 位作者 谭绪凤 石伟群 刘良军 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期65-74,共10页

总结了近年来离子液体用于铀的水法及干法后处理相关的基础研究成果,主要内容包括铀在离子液体中的存在物种及电化学行为研究,归纳和分析了其中关键的科学问题。同时,基于当前的研究现状展望了离子液体在铀的净化分离方面的应用研究前景。

关键词 铀 离子液体 物种 萃取 电化学

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U(Ⅵ)的还原固定研究进展 被引量：7

13

作者 闫增元 习海玲 +1 位作者 袁立永 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期186-193,共8页

铀是重要的天然放射性元素,也是最重要的核燃料。在铀矿选冶、核能发电及乏燃料后处理等过程中会产生一定量的含铀废水,对生态环境和人类健康造成潜在威胁。将易溶的U(Ⅵ)还原为难溶的U(Ⅳ)是处理含铀废水的常用方法之一。本文综述了三... 铀是重要的天然放射性元素,也是最重要的核燃料。在铀矿选冶、核能发电及乏燃料后处理等过程中会产生一定量的含铀废水,对生态环境和人类健康造成潜在威胁。将易溶的U(Ⅵ)还原为难溶的U(Ⅳ)是处理含铀废水的常用方法之一。本文综述了三种常见的U(Ⅵ)还原方法,即零价铁还原、微生物还原及光催化还原,比较了三种方法的优缺点并对其未来应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 含铀废水 还原固定 零价铁 微生物还原 光催化还原

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异质金属竞争配位用于混合配体型氯代异烟酸铀酰配合物的合成调控 被引量：2

14

作者 田文江 梅雷 +7 位作者 孔祥鹤 耿峻山 梁媛媛 曾立雯 胡孔球 夏良树 柴之芳 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期127-140,共14页

本工作从基于2,6-二氯异烟酸(H-2,6-dcpca)和2,2′-联吡啶(2,2′-bpy)混合配体的卤代异烟酸铀酰配合物((UO;)(2,6-dcpca);(2,2′-bpy))出发,通过进一步引入第二金属中心(Ag;、Zn;和Cu;)进行竞争配位,实现了对这一混合配体型氯代异烟酸... 本工作从基于2,6-二氯异烟酸(H-2,6-dcpca)和2,2′-联吡啶(2,2′-bpy)混合配体的卤代异烟酸铀酰配合物((UO;)(2,6-dcpca);(2,2′-bpy))出发,通过进一步引入第二金属中心(Ag;、Zn;和Cu;)进行竞争配位,实现了对这一混合配体型氯代异烟酸铀酰配合物的结构调控,并成功合成了六种新型混合配体型异质金属铀酰配合物。单晶结构分析表明,这些异质金属节点具有不同的配位行为,可以参与2,2′-bpy和[2,6-dcpca];配体的竞争配位并改变铀酰中心的配位环境,导致最终形成的水热产物具有不同铀酰配位模式和化学结构。同时,由于晶体结构的不同,这些化合物在超分子晶格中的弱相互作用和晶格堆积方式也表现出较大变化。通过第二金属中心的竞争配位策略,实现了混合配体型铀酰配合物中铀酰配位模式的调控及多种异质金属铀酰化合物的制备,证明了基于多重竞争配位的合成调控策略的可行性,并有望在未来用于更多的功能性锕系-有机杂化材料的合成。 展开更多

关键词 铀酰配合物 氯代异烟酸 混合配体 异质金属 竞争配位

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联吡啶二酰胺配体对U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)的萃取分离及机理 被引量：1

15

作者 修涛元 张萌 +3 位作者 叶国安 矫彩山 袁立永 石伟群 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2177-2184,共8页

针对U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)分离的问题,本文合成了3种不同烷基取代基的联吡啶二酰胺配体。采用溶剂萃取和光谱分析分别探究配体对U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)分离性能和萃取机理。实验结果表明:3种配体均可以实现U(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)之间的高效分离,分离因子在最优条... 针对U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)分离的问题,本文合成了3种不同烷基取代基的联吡啶二酰胺配体。采用溶剂萃取和光谱分析分别探究配体对U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)分离性能和萃取机理。实验结果表明:3种配体均可以实现U(Ⅵ)和Mo(Ⅵ)之间的高效分离,分离因子在最优条件下甚至达到~2000。选用3种反萃剂进行反萃实验,3次反萃率均接近100%,该类配体具有良好的循环利用潜力。结合斜率分析、质谱滴定和红外光谱等手段进一步阐述相关配位化学及萃取机理。3种配体均可以实现U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)的高效分离,为U(Ⅵ)/Mo(Ⅵ)分离配体设计提供了重要参考。 展开更多

关键词 联吡啶 二酰胺 萃取 反萃 铀 钼 分离 配位机理

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锕系金属(铀和锔)内嵌硼球烯的理论研究 被引量：1

16

作者 张乃心 王聪芝 +1 位作者 赵玉宝 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期549-557,I0004,共10页

最近发现的全硼富勒烯(硼球烯,D_(2d) B^(-/0)_(40)),开启了硼球烯化学研究的新篇章。类似于富勒烯,金属掺杂也是硼球烯修饰和功能化重要途径。本工作采用密度泛函理论预测了一系列锕系金属掺杂硼球烯[An@B_(39)]^(n+)(An=U,n=3;An=Cm,n... 最近发现的全硼富勒烯(硼球烯,D_(2d) B^(-/0)_(40)),开启了硼球烯化学研究的新篇章。类似于富勒烯,金属掺杂也是硼球烯修饰和功能化重要途径。本工作采用密度泛函理论预测了一系列锕系金属掺杂硼球烯[An@B_(39)]^(n+)(An=U,n=3;An=Cm,n=2)。理论计算表明,这些硼球烯均为稳定的金属内嵌硼球烯,其中[U@B_(39)]^(3+)的能量最低,结构具有C_(3)对称性,而[Cm@B_(39)]^(2+)为C_(1)结构。成键性质分析表明,[U@B_(39)]^(3+)和[Cm@B_(39)]^(2+)均存在σ和π离域键。另外[An@B_(39)]^(n+)中U-B键的共价相互作用强于Cm-B键,且[U@B_(39)]^(3+)较[Cm@B_(39)]^(2+)更稳定。因此,An-B键的共价特征对于这些锕系金属内嵌硼球烯的形成是必不可少的。本工作扩展了硼球烯体系,并为新型稳定金属内嵌硼球烯的设计提供了理论线索。 展开更多

关键词 硼团簇 锕系元素 硼球烯 密度泛函理论

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DFT模拟铂催化肼的分解过程 被引量：1

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作者 唐菲菲 郝帅 +2 位作者 张晓腾 石伟群 夏良树 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期333-340,共8页

采用杂化泛函B3LYP对溶液环境Pt催化N2H4分解过程中N—N断键、N—H断键过渡态结构进行模拟计算和IRC验证,并对反应物、产物等结构进行了几何优化。结果表明:得到了中性、酸性溶液条件下N—N断键以及N—H断键过渡态结构及其热力学数据;... 采用杂化泛函B3LYP对溶液环境Pt催化N2H4分解过程中N—N断键、N—H断键过渡态结构进行模拟计算和IRC验证,并对反应物、产物等结构进行了几何优化。结果表明:得到了中性、酸性溶液条件下N—N断键以及N—H断键过渡态结构及其热力学数据;酸性条件有利于N—N断键,随着溶液酸性增强,N—N断键越容易;N原子上的H原子会被H2O吸引而偏转,导致酸性条件N—N断键过渡态结构发生变化;酸性溶液中N—H断键受到H+抑制影响较大,能垒与中性溶液相比有大幅度升高,且会发生N—H断键逆反应。 展开更多

关键词 肼 铂 过渡态 密度泛函理论 催化

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放射性碘分子在Cu_2O表面的吸附:第一性原理密度泛函研究（英文）

18

作者 李奎 赵耀林 +3 位作者 邓佳 贺朝会 丁书江 石伟群 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2264-2270,共7页

采用第一性原理密度泛函计算方法和周期性平板模型系统研究了放射性碘分子在Cu_2O三个低指数表面的吸附行为。通过计算若干平衡吸附构型的结构参数和吸附能评估了不同特征吸附位的作用。构型优化计算表明所选晶面存在适度的结构弛豫。... 采用第一性原理密度泛函计算方法和周期性平板模型系统研究了放射性碘分子在Cu_2O三个低指数表面的吸附行为。通过计算若干平衡吸附构型的结构参数和吸附能评估了不同特征吸附位的作用。构型优化计算表明所选晶面存在适度的结构弛豫。计算结果表明,与Cu_2O(110)表面相比,Cu_2O(100)和(111)晶面表现出更高的碘分子吸附反应活性。其中,表面氧原子位(O_S)和配位未饱和铜原子位(Cu_(CUS))分别为Cu_2O(100)和(111)晶面的能量最优吸附位点。此外,针对几种典型吸附结构计算分析了其电子结构信息,以进一步阐明吸附体系之间的相互作用机理。 展开更多

关键词 放射性碘分子 CU2O 表面吸附 低指数表面 密度泛函理论计算

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硅球/亚铁氰化铜钾复合物固定床选择性去除污染水体中的Cs^(+)及其影响因素

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作者 唐潇逸 张致慧 +4 位作者 孙健 王百荣 李子杰 王宏青 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期240-249,I0003,共11页

采用柱上淋洗方式,在硅球(SiO_(2))填料上原位负载亚铁氰化铜钾(Cu-PBA),制得SiO_(2)/Cu-PBA复合材料固定床吸附柱。采用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(XRD)和N_(2)吸附等温测试等手段对材料进行表征,证实了Cu... 采用柱上淋洗方式,在硅球(SiO_(2))填料上原位负载亚铁氰化铜钾(Cu-PBA),制得SiO_(2)/Cu-PBA复合材料固定床吸附柱。采用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(XRD)和N_(2)吸附等温测试等手段对材料进行表征,证实了Cu-PBA的成功负载。通过批式法吸附实验,明确了SiO_(2)/Cu-PBA在模拟地下水中对Cs^(+)的最大吸附容量约为4.0 mg/g,30 min内达吸附平衡。进而系统研究了该材料在固定床系统中对Cs^(+)的吸附行为,包括柱床高、柱内径、进水流速和进水Cs^(+)浓度的影响。在最优固定床实验条件下,对比了SiO^(2)/Cu-PBA和阳离子交换树脂、在模拟地下水及模拟海水中保留Cs^(+)及其他共存碱金属及碱土金属离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+))性能,结果表明,SiO_(2)/Cu-PBA拥有优异的Cs^(+)选择性和吸附性能,而树脂柱则在高盐分条件下失效。综上所述,SiO_(2)/Cu-PBA复合物在环境污染水体中选择性去除Cs^(+)方面具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 亚铁氰化铜钾 Cs^(+) 动态吸附 模拟地下水 模拟海水

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基于紫精配体的新型铀酰配位聚合物的合成、结构和光致变色性能

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作者 李星君 胡孔球 +3 位作者 梅雷 于吉攀 张强 石伟群 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期541-549,I0004,共10页

配体的选择直接影响铀酰配合物的自组装模型,对配合物的结构和功能具有决定性作用。在这项工作中,使用水热法实现了多种配体与铀酰离子的组装,合成了三种基于紫精功能基团的铀酰配位聚合物。三种配位聚合物的主体骨架均是一维链状结构... 配体的选择直接影响铀酰配合物的自组装模型,对配合物的结构和功能具有决定性作用。在这项工作中,使用水热法实现了多种配体与铀酰离子的组装,合成了三种基于紫精功能基团的铀酰配位聚合物。三种配位聚合物的主体骨架均是一维链状结构。其中,配合物1和2均表现出明显的荧光性质。此外,配合物2具有显著可逆的光致/热致变色性质。紫外-可见光谱和电子顺磁共振(EPR)光谱表明这种可逆的颜色变化是由于紫精配体在光照后产生了紫精自由基所致。这项研究实现了多例基于紫精配体的铀酰配位聚合物的组装合成,为更多贫铀功能性材料的开发提供了思路。 展开更多

关键词 铀酰 紫精 光致变色 配合物

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