超重元素Sg的液相化学性质研究

超重元素的化学性质研究属于放射化学学科与重离子核物理的交叉课题，是当前国际上的前沿课题之一。通过Ne-22束流轰击Cm-248靶产生具有相对较长寿命的Sg-265，利用He-jet传输技术和自动快速化学分离装置在线研究超重元素Sg的液相化学性质。本项目以α-安息香肟为萃取剂将其固定在合适的惰性载体上，制备成萃取色层色谱柱。在萃取色层柱中对第六族元素进行萃取吸附和淋洗分离，研究超重元素Sg与α-安息香肟形成配合物的化学行为，并推论Sg与α-安息香肟的可能螯合形式；在相同实验条件下，并与同族元素Mo、W进行对比，进而寻找相对论效应存在的证据以及探讨相对论效应对超重元素Sg化学性质的影响。

超重元素的产额低、寿命短，导致超重元素的化学性质研究是一项富有极具挑战性的工作。本项目首先对超重元素Sg的同族元素Mo和W进行了静态吸附试验，以聚四氟乙烯作为惰性载体，将萃取剂a-安息香肟吸附在惰性载体上，实验结果发现Mo的吸附动力学较W快，在5 min就可达到吸附平衡，它们的最大吸附率分别为90%和85%。在HF/HNO3溶液中，发现Mo和W的吸附行为明显不同，这是由于Mo和W与F-离子形成阴离子络合物的能力不同造成的，这个结果为在HNO3/HF混合酸体系中对超重元素Sg的化学行为进行研究提供了条件。同时对Mo进行了柱色谱分离试验，得到了洗脱曲线。利用252Cf裂变源中的Mo同位素以及通过核反应159Tb(19F, 5n)173W产生的短寿命核素173W(T1/2=7.6 min)为研究对象开展了超重元素Sg的同族元素Mo和W与一氧化碳形成挥发性有机金属羰基化合物的气相化学实验，实验中Mo和W均形成了挥发性的六羰基金属化合物M (CO)6，并推断出了它们在Teflon表面的吸附焓，分别为-38±2和-47±2 kJ/mol，这为超重元素的化学性质研究提供了一个新的方向，能够在不同方面丰富超重元素的化学信息。