铀(Ⅵ)和三辛基氧化膦配合物在离子液体中的电化学与光谱性质  

Electrochemical and Spectroscopic Characteristics of Uranyl-Trioctylphosphine Oxide (TOPO) Complex in Ionic Liquid

作　　者：王悦[1] 刘玉鹏[1] 王祥云[1] 褚泰伟[1] 

机构地区：[1]北京大学化学与分子工程学院,放射化学与辐射化学重点学科实验室,北京分子科学国家实验室,北京100871

出　　处：《核化学与放射化学》2013年第5期263-269,共7页Journal of Nuclear and Radiochemistry

基　　金：国家自然科学基金资助项目(91026011)

摘　　要：选择具有代表性的中性含磷萃取剂三辛基氧化膦(TOPO)作为配体,考察其与高氯酸铀酰在疏水离子液体[N4111][NTf2]中形成配合物的光谱和电化学行为。该配合物在离子液体中的紫外-可见吸收光谱呈现出峰间距为(728±9)cm-1的电子振动带系,其红外光谱中铀酰离子不对称伸缩振动频率(νas)为926cm-1。电化学研究显示,[UO2(TOPO)4]2+的电极还原过程由两个连续的单电子还原过程组成,对应的还原峰电位分别为Epc1=-1.37V和Epc2=-1.75V(vs.Ag+/Ag),其中前者为准可逆,后者不可逆。该U(Ⅵ)→U(Ⅴ)准可逆过程的半波电位E1/2=-1.33V,不随扫描速率和温度改变,说明该过程可逆性较好,且还原产物稳定。该配合物的扩散活化能为Ea=(39.0±1.1)kJ/mol。该体系可能在以离子液体为介质的电化学分离过程中具有潜在的应用前景。The complexation process of uranyl（Ⅵ） with trioctylphosphine oxide （TOPO） in trimethyl-butylammonium bis （trifluoromethylsulfonyl） imide （N4111 NTf2） was investigated by cyclic voltammetry and IR and UV-vis spectrometry.The complex shows a vibronic progression with an average interval of （728±9） cm^-1 in its UV-vis spectrum.While the asymmetric stretching vibration frequency （Vas） of the complex is 926 cm^-1 in its infrared spectrum.Two successive one-electon tranfer steps take place in the electro-reduction process of the [UO2 （TOPO）4]^2＋,with the corresponding reduction peak potentials of Epc1=-1.37 V and Epc2 =-1.75 V （vs.Ag^＋/Ag）.The first electron transfer step is quasi-reversible while the latter one is irreversible.The half wave potential of the quasi-reversible process of U（Ⅵ）→U（Ⅴ） is-1.33 V,which is stable with respect to changes in scan speed and temperature.That implies the stablity of the process and the reduction product.The activation energy of the U（Ⅵ）→U（Ⅴ） reaction is calculated as （39.0± 1.1） kJ/mol.The system may possess potential application prospect in the electroseparation process with ionic liquid.

关 键 词：铀酰 离子液体 三辛基氧化膦 循环伏安 光谱 

分 类 号：O615.1[理学—无机化学]