铀在离子液体中的电化学行为研究

发布时间：2024-04-20 15:07

　　由于干法后处理对于短冷却时间、深燃耗的热堆乏燃料、快堆乏燃料和ADS嬗变靶与传统水法处理相比优势明显，因此主要核能国家均已开展干法后处理技术研究，其中熔盐电化学分离技术是近年来各国研究的热点。由于离子液体具有优异的物理及电化学性能，可以替代强腐蚀性的高温熔盐用于干法后处理电解回收金属离子，因此基于离子液体室温熔盐在干法后处理中具有广阔的潜在应用前景。本论文的第一部分以离子液体作为溶剂，溶解含铀的化合物，以电化学方法为手段，研究铀在离子液体中的氧化还原过程与机理，在此基础上，利用恒电位或恒电流技术将铀沉积在工作电极上，以将铀回收并利用。结果显示离子液体用于干法后处理乏燃料极具潜力和可行性。 论文第一章首先介绍了论文的研究意义；对离子液体的性质，概念，分类及应用进行了简单介绍，然后对离子液体在不同领域的应用现状和离子液体在金属电沉积领域的应用进行了综述，对锕系元素与镧系元素在离子液体中的溶解行为和电化学行为的研究进行了归纳，最后提出了论文的选题意义及研究目标，技术可行性路线。 论文第二章研究了硝酸铀酰溶于少量的水丁基甲基咪唑氯盐离子液体中，铀酰离子存在种态，以及少量水对铀酰离子的氧化还原过...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图５．４铀、钛、锆、铌、钽、铂在ＡｌＣｂ－乙醚溶液中的阳极极化曲线｜ｌｆｅｌ］??研宄表明，铀在ＡｌＣｂ－乙醚溶液中发生阳极溶解会有Ｕ?（ＩＩＩ）的产生，并??

这一方向的研宄热点之一，研宄中所报道的铀离子在离子液体中的电化学行为??是我们进行铀在离子液体中阳极行为研究的重要参照。ＬＡＮＬ的Ｃｏｓｔａ等详细??研究了铀在ＡｌＣｈ－ＥＭＩＣ溶液中的电化学行为［９４】。如图５．５所示，铀在该离子液??体中存在＋３，?＋４，?＋５，?＋６价四个....

图1.4本论文的主要研究对象：C4mimCl（A）、[C4mim][NTf2]（B）、N1113NTf2（C）

从以上研究发现，大量不同金属在不同体系中，核素还原的电位的系统研究为以后在不同核素的分离用电化学方法提供数据指标。且部分金属离子在电化学窗口较大的离子液体中被还原成为金属展示了离子液体用于ADS乏燃料干法后处理中的潜力，但将离子液体实际应用于干法后处理的道路还很长，与之相关的....

图1.5本论文的技术路线

循环伏安技术、计时电位技术重点研究了水含量对铀酰在C4MimCl离子液体中电话学氧化还原机理的影响，同时考察了在不同水含量下铀酰在电极表面的扩散动力学和热力学。而在N1113NTf2离子液体中，实验结合循环伏安法、方波伏安法、计时电位技术研究了不同浓度的铀酰在N1113N....

图3.750mmol/LU(VI)在不同沉积电位下(从上往下，分别为-1.25V，-1.4V，-1.55V)沉积4h后沉积产物的SEM图

上研究表明在-1.4V附近U(VI)在N1113NTf2体系中的沉积铀的氧化证实上述实验的推理的正确，另一方面，在此电位下沉积铀的氧化学方法处理乏燃料提供重要的信息，所以实验设置了不同电位，以）电极为工作电极，以银丝为参比电极，以Pt网电极为对电极的三50mmol/....

本文编号：3959589