“双一流”高校，携手清华发Nature！

近日， 苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室王殳凹教授 团队联合 清华大学、 美国科罗拉多矿业大学、德国于利希研究中心、上海科技大学等放射化学领域研究人员，从六价镅的配位化学性质出发，设计了一例可精准匹配六价镅配位构型的无机缺位多酸簇合物。该多酸簇合物通过与六价镅离子间的强络合作用形成水溶性纳米级复合物，从而率先实现了水溶液中六价镅的超长时间稳定。

研究团队据此发展了一种基于镧锕物种尺寸差异的新型超滤分离方法，可潜在应用于我国乏燃料后处理、放射性污染控制、放射性同位素分离纯化、放射化学诊断分析等系列重要任务中。 该研究成果以“Ultrafiltration separation of Am(VI)-polyoxometalate from lanthanides”为题于2023年4月20日发表在 Nature 上。

论文链接： https://www.nature.com/articles/s41586-023-05840-z

据悉，该放射化学联合研究团队首先利用光谱技术研究了六价锕系元素（铀、镎、钚、镅）和三价镧系元素铕与该多酸簇合物的作用机理。结果表明在酸性溶液中，由于精准匹配缺位结合位点的存在，该多酸簇合物可与六价镅发生极强的络合作用，而与三价铕之间几乎不发生相互作用。此外，该多酸簇合物对于六价镅来说是一种具有“化学惰性”和“位阻效应”的保护性基团，能够将酸性溶液中的六价镅稳定超过24小时，从而为后续的分离过程提供了前提。为了可视化六价锕系元素与多酸簇合物间的相互作用，研究团队制备了一系列六价锕系多酸纳米复合物的单晶化合物，同时获得了国际上首例稳定的六价镅化合物的单晶结构。X射线单晶衍射分析表明六价镅被完全封装在预先设计的缺位结合位点中，进一步证实了缺位多酸簇合物对六价镅的精准识别作用。

苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室副研究员张海龙、硕士研究生李奡以及博士后李凯为该论文工作的共同第一作者， 苏州大学王殳凹教授、王亚星教授、清华大学徐超副教授 以及美国科罗拉多矿业大学Thomas E. Albrecht-Schönzart教授 为共同通讯作者。

苏州大学柴之芳院士在放射化学分离理论上给予了重要指导，清华大学胡憾石副教授团队为该工作提供了理论计算支撑，上海科技大学曹克诚研究员团队开展了电镜数据采集和分析工作，德国亥姆霍兹国家研究中心联合会尤利希研究中心Evgeny V. Alekseev研究员、北京布鲁克公司张振义博士在晶体结构解析方面做出了贡献。该工作得到了国家自然科学基金委、江苏省科技厅、苏州大学放射医学与辐射防护国家重点实验室等单位的资助。

来源：苏州大学。

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