贵金属钌（Ru）是乏燃料中关键裂变产物的一种。一方面，其在乏燃料中的产额较高、半衰期较长（¹⁰⁶Ru:374天），且具有很强的放射性。另一方面，Ru的化学行为极为复杂，在硝酸介质中以多价态（0～8）存在，并能与不同配体形成多种络合物，化学性质多变。Ru的存在会对乏燃料后处理的主工艺造成影响，还会对后续高放废液的固化操作产生重要干扰。因此，研发Ru的高效分离材料，将其从高放废液中分离出来，将有利于后处理各工艺环节的高效运行。

本项目设计“恒温反应-洗涤-旋转蒸发-柱层析”萃取剂合成方案。本项目拟制备新型硫代二酰胺和三酰胺萃取剂，选择不同的酰化条件、反应周期，以确定最佳合成路径及合成配方，解析萃取剂的结构特征以及对Ru的萃取效果。针对萃取性能，本项目考察包括溶液硝酸浓度、饱和萃取容量、萃取动力学、热力学以及萃取剂浓度对萃取分配系数的影响，获得最佳工艺参数。本项目拟通过量子化学DFT计算，结合红外表征，从原子层面揭示Ru的萃取机理。

本项目成功合成新型含软N-和S-酰胺类萃取剂NTAamide和MTTDGA，杂质少、产率高，实验测得产率>95%。萃取实验表明，NTAamide适宜的最佳酸度为0.1M HNO₃，萃取Ru的反应为吸热反应，MTTDGA适宜的最佳酸度为6M HNO₃，萃取Ru的反应为放热反应；NTAamide：MTTDGA=3：1为最佳协同萃取剂比例，以MIBK为稀释剂，在0.1M HNO₃下萃取Ru萃取率＞95%，饱和萃取容量＞7g/mol。量子化学计算揭示了Ru可能的萃取机制为，Ru接受来自配体原子的电子，形成离子键，从而被稳定萃取。

项目成员目前以第一作者身份在Hydrometallurgy投稿论文（SCI,with editor）。