次锕系元素萃取剂研究进展：国内外应用与展望

在过去的几十年里，关于次锕系和镧系元素从高放废液中萃取分离的研究取得了显著进步。本文，由薛文静、张安运和柴之芳合作撰写，主要概述了自20世纪50年代以来，国内外在高放射性废物处理领域中，特别是针对这些特定元素的萃取剂开发和应用的研究动态。作者着重探讨了不同类型萃取剂的性能，如含氧配体（如CMP、CMPO和丙二酰胺），含硫配体如Cyanex-301及其衍生物，以及含氮配体如TPTZ、BTP、BTBP、TPEN及其衍生物。 含氧配体以其稳定的化学性质和对锕系和镧系元素的良好选择性，被广泛研究。CMP和CMPO因其高的萃取能力和低的水解稳定性，在萃取过程中表现出优异性能。然而，这些配体可能在高温下存在一定的缺点，比如热稳定性不足，可能需要寻找改进或替代品。另一方面，丙二酰胺以其经济性和易于再生的特点，也受到关注，但可能在某些特定条件下萃取效率不如其他类型的配体。 硫配体如Cyanex-301，由于其对锕系和镧系元素的高亲和力，被证明在酸性废液中的分离效果显著。然而，它们可能对环境和操作条件有所限制，如可能产生的硫化物副产物需要妥善处理。硫配体的衍生物则提供了改进的选择，通过调整结构以优化性能和环境兼容性。 氮配体，如TPTZ、BTP、BTBP和TPEN，展示了独特的化学性质，能够实现高效的萃取，尤其是在碱性环境中。这些配体的优点包括对锕系和镧系元素的高选择性和较低的毒性。然而，它们的设计和合成需要精细调控，以确保在实际应用中的稳定性和经济性。 总结部分，文中指出尽管各类萃取剂各有优缺点，但在当前核废处理的需求下，优化现有的萃取剂性能和开发新型高效、环境友好型配体仍然是研究的重点。对于含氧、硫和氮配体，未来的研究方向可能集中在提高稳定性、选择性、热处理性能以及降低环境影响上。同时，作者对未来在酸性高放废液中有效分离次锕系和镧系元素的应用前景寄予厚望，强调了跨学科合作和技术创新的重要性，以推动该领域的持续发展。