在此次研究中，研究人员不仅研究了钷配位化合物，还将同样的配体与其他镧系元素（比如最轻的镧和最重的镥）结合。然后，他们测量了每种镧系离子与配体中氧原子之间的化学键长。这个键长反映了配位化合物中离子的半径。结果显示，从镧到镥，随着原子序数的增加，键长会逐渐变短。这种现象被称为镧系元素收缩。
换句话说，镧系元素收缩指的是镧系元素随着原子序数增加，其离子半径逐渐减小的现象。这种现象在过去主要依赖于理论计算和间接实验推测。此次研究是首次通过直接实验数据证实了这一现象，填补了镧系元素研究中的重大空白。
图：镧系元素收缩现象。
理解镧系元素收缩非常重要，因为这个现象不仅影响镧系元素的化学性质，也增加了这些元素分离的难度。因此，新的研究可以帮助开发更加高效的分离技术，这对于镧系元素在可持续能源系统中的应用至关重要。
总的来说，尽管钷在地球上的存在量极少，但通过科学家的努力和先进的研究方法，我们正在逐步解开这个神秘元素的面纱。未来，钷或许会在能源、医疗和材料科学等领域发挥更大的作用，为解决许多技术难题提供创新的解决方案。
论文连接链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07267-6
本文为科普中国·星空计划扶持作品
作者名称：陈佳君
审核：穆云松 中国人民大学化学与生命资源学院环境科学与工程系主任
出品：中国科协科普部
监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
转载自：科普中国创作培育计划返回搜狐，查看更多