俄罗斯科学院弗鲁姆金物理化学与电化学研究所研究人员合成并全面研究了首个由镎离子和铯离子构成的双金属金属有机框架(MOF)。该MOF表现出优异的抗溶解、抗加热和抗辐射稳定性,研究成果发表于《化学通讯》杂志。
研究人员采用溶剂热法,由该所多个实验室合作完成合成。该框架的结构单元由四个镎原子和两个铯原子通过氧桥连接而成,镎的氧化态为+V,所得MOF孔径狭窄,极限直径为2.69 Å。
研究作者之一、研究生叶戈尔·帕拉舒京指出,大多数金属阳离子以简单形式存在,而锕系元素通常形成含氧阳离子,如NpO₂⁺。在这类体系中,由于电子密度分布不均匀,带正电荷的镎酰离子会相互吸引,形成其他金属不可能形成的结构。

该MOF具有破纪录的稳定性:长时间与水接触不发生浸出,加热至400°C不降解,可承受6 MGy的吸收剂量。领导研究的高级研究员米哈伊尔·沃尔科夫表示,铯离子是框架的组成部分而非简单吸附在孔隙中,实验中未观察到铯-137从材料中浸出或释放,该框架有望用于固定这种放射性核素。
本研究由俄罗斯科学基金会资助(项目编号:25-73-10086)。