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俄研发出电化学制备金属锝新方法

作者:永乐国际 来源:永乐国际 日期:2020-08-06 17:44 人气:

  俄罗斯门捷列夫化工大学、俄罗斯科学院金物理化学与电化学研究所和俄罗斯国家科学中心库尔恰托夫研究所的科研人员,利用电化学原理研发出从锝化合物溶液中制备锝的新方法。相关研究发表在《电分析化学》期刊上。

  锝是一种放射性元素,由铀和钍矿石自然衰变形成。锝在核工业与医学领域具有广泛应用。比如在医学上使用的锝是半衰期为6小时的99mTc亚稳态同位素,锝的这种同位素是从便携式核发电机中直接获得的。工作原理是通过中子流照射钼靶,然后分阶段从得到的混合物中分离出锝,整个过程复杂且非常昂贵。目前,工业上通过化学方法制备锝。

  俄罗斯门捷列夫化工大学教授维塔利·库兹涅佐夫认为,如果使用电化学方法而不是化学方法来制备锝,让电流通过混合物,可以简化制备过程。他称,锝具有多种氧化值,在照射钼靶后得到的混合物中,锝的最高氧化值为+7,最好的方法是将锝以氧化值为0的金属形式分离出来,之后再进一步按照需要进行分离。

  维塔利·库兹涅佐夫说,当高锝酸盐(KTcO4,锝的氧化值为+7)仅溶于水时,不可能获得金属锝。因为在电解过程中,电极表面会形成氧化锝膜,而这层膜不传导电流,从而锝进一步还原。他称,俄罗斯科研人员则选择了一种不同的电解质:利用恒定pH值的乙酸盐溶液代替水,在这样的溶液中,锝还原为氧化值为0形式,并以薄膜形式沉积在电极上。不过,X射线光谱显示,这些薄膜中的锝不是金属态,而晶态。

  研究人员指出,除核医学或放射性废物处理外,该项研究还可以用于其他有发展前景的用途。比如利用这一方法可以从乏核燃料中制备锝,然后从锝的核反应中提取贵金属钌—铂。这些贵金属目前越来越多地用于电子产品中,但它们在地球中的储量却非常有限,是一种非常稀少的贵金属。(董映璧)



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