基于TODGA萃取剂与DTPA络合剂推拉萃取策略增强镥/镱分离性能的研究

　　本刊推荐一项创新性研究：作者开发了一种基于TODGA（N,N,N′,N′-四辛基二甘醇酰胺）与DTPA（二乙烯三胺五乙酸）的推拉萃取体系，显著提高了镥（Lu）与镱（Yb）的分离效率（SFLu/Yb从1.10提升至1.45）。该策略通过协同利用两相配体的选择性差异，优化了萃取动力学与配位模式，为高附加值稀土元素（如核医学同位素177Lu）的绿色分离提供了新思路。

　　

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Reagents and materials

五水合硝酸镱（Yb(NO₃)₃·5H₂O, 99.9%）与六水合硝酸镥（Lu(NO₃)₃·6H₂O, 99.99%）购自上海麦克林生化科技有限公司。二乙烯三胺五乙酸（DTPA, > 98%）和N,N,N′,N′-四辛基二甘醇酰胺（TODGA, 97%）由上海阿达玛斯试剂有限公司提供。硝酸（HNO₃, 65.0–68.0%）、硝酸钠（NaNO₃, ≥ 99.0%）及氢氧化钠（NaOH, ≥ 96.0%）购自国药集团化学试剂有限公司。

Effect of DTPA on the extraction behavior of lanthanides by TODGA

TODGA与DTPA的化学结构如图1a所示。DTPA作为金属离子常用螯合剂，其与镧系离子（Ln³⁺）的配位行为已被系统研究。如图1b所示，DTPA在水溶液中主要与Ln³⁺形成两种络合物：[Ln(DTPA)]^2?和[Ln(HDTPA)]^?。其中[Ln(DTPA)]^2?的稳定性常数从La³⁺到Ho³⁺逐渐升高，之后向Lu³⁺递减。[Ln(HDTPA)]^?也呈现类似趋势。

Conclusion

本研究开发了一种新型TODGA-DTPA推拉萃取体系，用于增强镧系元素（尤其是Lu³⁺与Yb³⁺）的分离。通过结合高效萃取剂TODGA与强络合剂DTPA，体系显著提升了Lu/Yb分离因子（SF_Lu/Yb）。结果表明，TODGA对Lu的亲和力高于Yb，而DTPA则呈现相反选择性，从而形成推拉协同机制，大幅优化分离效能。