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【技术@创新】上海应用物理所在核技术与离子液体交叉研究领域取得新进展

怪侠一点红

2007/04/08

中科院上海应用物理所吴国忠研究员所带领的课题组较早地开展了离子液体与核技术的交叉研究，并取得了一系列成果。从2005年开始，他们对离子液体中有机单体辐射聚合产物分子量分布、利用离子液体制备纳米金胶体、咪唑类离子液体[bmim][PF6]中的瞬态反应过程及辐射稳定性等多方面研究的成果相继发表在Macromol. Rapid Commun.、Nanotechnology、Int. J. Mol. Sci.、Radiat. Res.等专业学术杂志上。通过与本所其他课题组的合作, 细致研究了离子液体在固体表面的一些特殊行为，并利用原子力显微镜直接观察到一种咪唑类离子液体[bmim][PF6] 在固体（如云母）表面可形成有特殊取向的固体薄膜，研究论文发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7456）上。在此研究基础上，最近他们将 [bmim][PF6] 离子液体填充到碳纳米管内部，发现该离子液体可以形成一种超高熔点的晶体，其熔点高达200 ºC以上，而在本体状态下[bmim][PF6]的熔点仅为6 ºC左右。相关工作发表在近期的美国化学会志上（J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2416）。美国的化工周刊Chemical & Engineering News 予以专题评述，认为该结果有助于人们了解纳米限域空间里物质特殊的相转变行为。

完全由正负离子构成的室温离子液体具有许多新奇的性质，在很多领域显示出良好的应用前景。由于离子液体的蒸气压极低且对许多金属元素有很强的络合能力，因此近年来在核技术领域的潜在应用备受关注。离子液体在核领域中的应用涉及到辐射环境下离子液体稳定性,离子液体与固体材料的界面相互作用等多方面的研究，例如它可以作为高效萃取剂用于同位素萃取和核燃料废料的再生, 将来也有可能用作核反应堆的冷却剂。

此项研究得到了国家自然科学基金委和中国科学院“百人计划”相关项目的支持。

上海应用物理研究所

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