質譜在錒系配位化學研究中的應用

陳秀婷，李晴暖，龔 昱,*

質譜在錒系配位化學研究中的應用

陳秀婷1,2，李晴暖1，龔 昱1,*

錒系金屬離子與中性或離子型配體在溶液中所形成的配位化合物是錒系元素的重要存在形式[1]。由于乏燃料后處理過程中涉及到鈾、镎、钚等錒系元素的分離[2-3]，而無論萃取還是離子交換等方法，錒系元素與特定配體所形成配合物的結構特征與反應規律直接影響了分離效果，因此對于這類配合物體系的化學性質開展研究是十分必要的。另一方面，鈾、钚等錒系元素特殊的電子結構(可參與成鍵的5f軌道以及相對論效應等)，導致了它們尤其是輕錒系元素在化學行為上與鑭系元素存在著明顯的差異。一系列不同的穩定氧化態(+3到+7)以及存在形式使溶液中的錒系元素呈現出介于過渡金屬和鑭系元素的化學性質[4-6]，因此探索錒系配合物所特有的結構、性質與反應方式對于深入理解錒系元素的化學性質同樣有著重要的意義。

然而溶劑分子和伴陰離子等環境因素的存在，致使溶液中錒系金屬離子與配體間的結合并不完全取決于錒系元素的內在性質，溶劑化效應以及離子對形成的影響不可避免，這也在一定程度上影響了錒系配合物的反應規律。相比之下，將溶液中的配合物以離子的方式引入到氣相，利用質譜方法研究錒系配位化合物的結構與反應是一種有效的實驗方法[7-9]。由于質譜的研究對象是具有特定質荷比的離子，選擇合適的離子形式便能使伴陰離子的影響得到控制。……