Ultra-Efficient Americium/Lanthanide Separation through Oxidation State Control

化学 镧系元素 锕系元素 氧化态 乏核燃料 核燃料循环 分离过程 溶剂萃取 配体(生物化学) 居里 萃取(化学) 放射性废物 无机化学 核化学 金属 有机化学 离子 色谱法 受体 生物化学
作者
Zhipeng Wang,Jun‐Bo Lu,Xue Dong,Qiang Yan,Xiaogui Feng,Han‐Shi Hu,Shuao Wang,Jing Chen,Jun Li,Chao Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (14): 6383-6389 被引量:54
标识
DOI:10.1021/jacs.2c00594
摘要

Lanthanide/actinide separation is a worldwide challenge for atomic energy and nuclear waste treatment. Separation of americium (Am), a critical actinide element in the nuclear fuel cycle, from lanthanides (Ln) is highly desirable for minimizing the long-term radiotoxicity of nuclear waste, yet it is extremely challenging given the chemical similarity between trivalent Am(III) and Ln(III). Selective oxidation of Am(III) to a higher oxidation state (OS) could facilitate this separation, but so far, it is far from satisfactory for practical application as a result of the unstable nature of Am in a high OS. Herein, we find a novel strategy to generate stable pentavalent Am (Am(V)) through coordination of Am(III) with a diglycolamide ligand and oxidation with Bi(V) species in the presence of an organic solvent. This strategy leads to efficient stabilization of Am(V) and an extraordinarily high separation factor (>104) of Am from Ln through one single contact in solvent extraction, thereby opening a new avenue to study the high-OS chemistry of Am and fulfill the crucial task of Ln/Am separation in the nuclear fuel cycle. The synergistic coordination and oxidation process is found to occur in the organic solvent, and the mechanism has been well elucidated by quantum-theoretical modeling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
英俊的铭应助封尘逸动采纳,获得10
2秒前
卞卞发布了新的文献求助10
3秒前
清爽问夏发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
积极彩虹完成签到,获得积分10
4秒前
小布完成签到 ,获得积分0
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
Rutin发布了新的文献求助10
6秒前
苹果颖发布了新的文献求助10
7秒前
卡卡发布了新的文献求助10
7秒前
在水一方应助phraly采纳,获得10
7秒前
害羞书易发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
fengpu完成签到,获得积分10
8秒前
Elvis完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
整齐画板发布了新的文献求助10
10秒前
Ki_Ayasato完成签到,获得积分10
10秒前
RPG完成签到,获得积分10
10秒前
帕芙芙发布了新的文献求助20
11秒前
情怀应助Skuld采纳,获得10
11秒前
顾矜应助lhh采纳,获得10
11秒前
12秒前
小徐完成签到,获得积分10
12秒前
沉静幻天发布了新的文献求助10
12秒前
ironsilica发布了新的文献求助10
12秒前
NexusExplorer应助erjigao采纳,获得10
13秒前
Rutin完成签到,获得积分10
13秒前
Ava应助晓晓采纳,获得10
13秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3958799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3504983
关于积分的说明 11121652
捐赠科研通 3236440
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1788768
邀请新用户注册赠送积分活动 871373
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802723