在元素周期表中，有一些大多数人在学校时都记得的元素——氧、氢、金和银。但也有一些你可能不会立即认出的元素，例如锫和锿。这些奇异元素通常仅用于专业实验室，以了解化学和物理在极端情况下如何变化。这些重元素，尤其是放射性元素，极难为特定目的进行修改和控制。但是佛罗里达州立大学的一个研究小组发现，他们可以用通常用于太阳能电池技术的分子设计一种配体——一种用于构建复杂化合物的分子官能团，并在将它们与放射性元素结合时产生完全意想不到的效果。当他们将该配体与元素锫配对时，它会导致化合物的电子密度发生显着变化。佛罗里达州立大学 Gregory R. Choppin 化学教授 Thomas Albrecht-Schoenzart 说：“你通常不会考虑将它们与放射性元素结合，但想法是使锫周围的电子极化，以系统地控制结合。” . “但它具有更大的效果，因为它增强了直接与这种高度极化的粘合剂相对的任何物质的结合能力，并将电子密度从分子的一侧拉到另一侧。”该研究今天发表在《自然通讯》上。除了锫之外，Albrecht-Schoenzart 和他的团队还在铈上测试了该工艺，铈是一种银白色金属，暴露在空气中会失去光泽，并且具有与锫相似的一些特性。锫的效果比铈强，但仍然显着。“这给了我们概念证明，我们现在知道，我们不必重新发明轮子，可以系统地在其他金属上测试这个过程，甚至使用更多极化的配体，”他说。这种增强的结合能力对科学家们特别感兴趣，因为它可以用于分离——从而回收——用过的核材料。他们认为，这项工作可能会产生一个多样化的有用化合物家族。“这些配体的特殊性质是极化量可以很容易地计算和实验验证，”Albrecht-Schoenzart 说。“因此，我们有一种可以微调的特性，以实现特定的粘合强度，从而可以靶向特定的金属。例如，在用过的核燃料回收过程中，人们可能希望针对镅而不是锔。”这项研究由能源部资助。来自佛罗里达州立大学、总部位于佛罗里达州立大学的国家高磁场实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、罗切斯特大学和智利安德烈斯贝洛大学的研究人员为这项工作做出了贡献。