新型三元铀(Ⅳ)氟化物的合成、晶体结构和物化性质研究OA
新型铀基化合物的研究对于开发新型高效核燃料棒组件并促进贫铀资源利用具有重要意义。相较于铀氧化物,铀氟化物的研究仍较为匮乏。本工作中,通过水热条件下甲醇原位还原硝酸铀酰并与氟化铯配位的合成策略,得到了三个含Cs^(+)的新型铀(Ⅳ)氟化物:CsU_(3)F_(13)、Cs_(2)U_(2)F_(10)和Cs2U4F18。使用单晶X射线衍射确定了三个化合物的晶体结构,其中的U4+均与F原子构成九配位环境,呈现出以U(Ⅳ)为金属节点的三维或者二维的复杂结构。针对氟化物物化性质表征方面的稀缺,对三个化合物的光学性质、热力学行为和磁性行为进行了研究。结果表明:三个化合物的紫外-可见光谱均具有典型的U(Ⅳ)特征带,三个化合物在氮气氛围下在120℃内能保持结构稳定;三个化合物均为顺磁性,有效磁矩为1.82、2.77、2.40μB(玻尔磁子,以U计),所有磁性行为均符合U(Ⅳ)特征。进一步通过密度泛函理论计算了他们的带隙、晶格能和形成焓,对三者比较发现,化合物1具有最高的结构稳定性。该工作丰富了铀氟化物数据库,并补充了相关的物化性质,将为更多铀氟化物的研究提供参考。
张旭;张辉业;宋梦然;胡孔球;薄涛;张萌;石伟群;梅雷
哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨230031 中国科学院高能物理研究所,北京100049中国科学院高能物理研究所,北京100049中国科学院高能物理研究所,北京100049中国科学院高能物理研究所,北京100049中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江宁波315201哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨230031哈尔滨工程大学核科学与技术学院,黑龙江哈尔滨230031 中国科学院高能物理研究所,北京100049中国科学院高能物理研究所,北京100049
能源科技
铀氟化物水热合成单晶结构分析物化性质
《核化学与放射化学》 2026 (1)
P.68-77,I0003,11
国家杰出青年科学基金资助项目(21925603)国家自然科学基金资助项目(22122609,U2267223,U2167215)中核集团青年英才项目(KY9020020015)。
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