K(UO 2 )O 2 (H 2 O)Cl·2H 2 O: Identification of Uranyl Peroxide Chloride as a Studtite Derivative
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Uranyl peroxide chemistry has traditionally been limited to natural phases─studtite and metastudtite─or to synthetic uranyl peroxide complexes and clusters in which the uranyl equatorial plane is generally oxygen-coordinated. Herein, we report the first uranyl peroxide chloride compound of K(UO 2 )O 2 (H 2 O)Cl·2H 2 O, featuring chloride directly coordinated within the uranyl equatorial plane, a structural motif unprecedented in natural or synthetic uranyl peroxide materials. Structural and spectroscopic analyses combined with theoretical modeling reveal a distinctive studtite-like chain structure in which Cl – coordinates directly in the equatorial plane of uranyl. K + occupies interstitial positions and engages in both K + –Cl – contacts and coordination to framework oxygen atoms. Compared with studtite, K(UO 2 )O 2 (H 2 O)Cl·2H 2 O displays elongated U═O yl bonds and twisted uranyl–peroxide chains, arising from K–O interactions. Notably, substitution with Li +, Na +, or Cs + chlorides failed to yield analogous structures, demonstrating the size-specific role of K + . K(UO 2 )O 2 (H 2 O)Cl·2H 2 O exhibited enhanced thermal stability, which was attributed to the interlayer water bound to K + . This work establishes a new topology in uranyl peroxide chemistry and demonstrates how anion incorporation and size-selective cation templating can stabilize unprecedented actinide phases relevant to chloride-rich nuclear waste environments.
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- Titre Crossref
- K(UO <sub>2</sub> )O <sub>2</sub> (H <sub>2</sub> O)Cl·2H <sub>2</sub> O: Identification of Uranyl Peroxide Chloride as a Studtite Derivative
- Date Crossref
- 19/11/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Soochow University State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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ShanghaiTech University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shanghai Institute of Ceramics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Shanghai Advanced Research Institute Shanghai Synchrotron Radiation Facility pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shanghai Synchrotron Radiation Facility pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Physical Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Key Laboratory of High Performance Ceramics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection — Soochow University, State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection et ShanghaiTech University, avec 6 autres affiliations.
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