近日，中国科学院上海应用物理研究所高温熔盐结构原位谱学研究方面取得重要进展，利用高温核磁共振技术详细阐述了FLiBe高温液态熔盐的微观结构及其配位形态的演化过程。相关成果以“Probing the Local Structure of FLiBe Melts and Solidified Salts by in-situ High-temperature NMR”为题，发表于物理化学类权威期刊《Physical Chemistry Chemical Physics》，并被选为期刊封底文章，论文第一作者为熔盐部付晓彬副研究员，通讯作者为熔盐部钱渊研究员及仪控部刘洪涛研究员。

LiF-BeF2（FLiBe）熔融盐由于其优秀的物理、化学性质及耐辐照、中子特性好等特点，是第四代熔盐核能反应堆系统中冷却剂及核燃料载体的重要候选。熔盐离子的微观配位结构对离子的扩散及运动能力有重要影响，从而影响熔盐的黏度、密度等宏观热物性，因此对熔盐反应堆系统的安全稳定具有重要作用。然而，由于缺少合适的表征手段，对于FLiBe熔盐微观结构的研究目前主要还是基于理论模拟，基于实验手段尤其是高温原位表征方法对其微观结构的系统研究鲜有报道。熔盐部研究团队结合高温原位核磁共振技术以及固体核磁共振技术对FLiBe液态熔盐的微观离子结构及其固化产物结构进行了详细的讨论。该工作结果表明在高温液态FLiBe熔盐中，由于Be具有较强的共价性，除了孤立的BeF42-、Be2F73-等络合离子外，还会逐渐生成链状的类高分子的聚合离子形式，并且随BeF2组分浓度的升高，链状聚合离子会逐渐成为体系中的主要离子成分，对离子运动能力等有重要的影响；当熔盐固化后，会生成大量的链状或网络状的非晶玻璃态成分，与硅酸盐玻璃材料的结构较为相近。这些结果为理解FLiBe熔盐的热物性以及熔盐配比的选择及优化提供了启示和理论知道。

本项研究受到了国家自然科学基金青年基金项目和中科院上海应物所育新计划的资助。（熔盐化学工程技术部 供稿）

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/CP/D3CP01096A