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Ln^(3+)在LnF_3-LiCl-KCl熔盐体系中的电化学行为 被引量：4
1
作者 王先彬 龙德武 +5 位作者 朱铁建 郑海洋 蒋锋 佘长锋 黄卫 李晴暖 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期22-29,共8页
钍的分离和再利用是熔盐堆钍铀燃料循环的重要组成部分,钍与裂变产物特别是化学性质相似的镧系元素的分离是熔盐堆氟盐燃料处理的关键之一。利用循环伏安法和方波伏安法研究了773 K下多种镧系元素氟化物(w=3%)在LnF_3-LiCl-KCl熔盐中的... 钍的分离和再利用是熔盐堆钍铀燃料循环的重要组成部分,钍与裂变产物特别是化学性质相似的镧系元素的分离是熔盐堆氟盐燃料处理的关键之一。利用循环伏安法和方波伏安法研究了773 K下多种镧系元素氟化物(w=3%)在LnF_3-LiCl-KCl熔盐中的电化学行为。研究结果表明:Ce^(3+)和Gd^(3+)在惰性电极上均一步还原为金属,Nd^(3+)则是通过两步反应还原为金属,而Sm^(3+)和Eu^(3+)只能还原为低价态的Sm^(2+)和Eu^(2+);Th和Ln在惰性金属阴极上的析出电位差ΔE均大于0.19 V,在LiCl-KCl熔盐体系中实现Th与Ln的电化学分离在理论上是可行的;与纯氯盐体系相比,少量F-的引入不会改变Ln^(3+)在惰性电极上的电极反应过程,F-的存在使得Ln^(3+)在LiCl-KCl熔盐中的活度降低,从而导致扩散系数减小。此研究结果为了解Th4+)和Ln^(3+)在含F-氯盐体系中的电化学行为和建立可行的分离方法提供了基础实验依据。 展开更多
关键词 LnF3-LiCl-KCl 循环伏安 方波伏安 电极反应 扩散系数
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稀土氧化物Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)在KCl-LiCl-Li_(2)O熔盐中的电解 被引量：1
2
作者 季男 彭浩 +4 位作者 蒋锋 黄卫 朱铁建 佘长锋 龚昱 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期524-532,I0002,共10页
采用循环伏安法和计时电位法研究了Li_(2)O在KCl-LiCl熔盐中的电化学行为,并利用卷积伏安法计算了923 K下O_(2)-在KCl-LiCl熔盐中的扩散系数(D),得到D=0.5×10^(-5) cm^(2)/s。以Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3... 采用循环伏安法和计时电位法研究了Li_(2)O在KCl-LiCl熔盐中的电化学行为,并利用卷积伏安法计算了923 K下O_(2)-在KCl-LiCl熔盐中的扩散系数(D),得到D=0.5×10^(-5) cm^(2)/s。以Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)为阴极,在KCl-LiCl-Li_(2)O(w=1%)熔盐中进行电解(恒电压3.40 V、电解温度923 K、电解时间25 h)。通过X射线衍射分析(XRD),证实稀土氧化物被部分还原为金属,并分析了电解过程中可能发生的反应。同时利用PRS模型(该模型可将固态阴极内离子的极限扩散速率与固态氧化物孔隙P、金属/氧化物摩尔体积R、阴极还原后的体积收缩率S等参数关联)分析了这些稀土氧化物的电解还原模型,得到Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)的最优孔隙率分别为18.7%、24.2%、30.6%、16.7%,最短电解时间分别为133、157、143、119 h,将这些结果与电解实验结果进行对比,发现阴极的孔隙率和电解时间均不满足金属氧化物完全被还原的要求,并给出了相应的解释。 展开更多
关键词 Li_(2)O KCl-LiCl熔盐 电化学行为 稀土氧化物 电解还原
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ThF4浓度对CeF3-ThF4-LiCl-KCl熔盐中Th电解沉积的影响
3
作者 王先彬 蒋锋 +4 位作者 朱铁建 郑海洋 佘长锋 黄卫 李晴暖 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期57-63,I0002,共8页
研究了高ThF 4浓度下的CeF 3-ThF4-LiCl-KCl熔盐中Th的电化学沉积行为。ThF4的质量分数从3%增加为10%时,Th(Ⅳ)的初始还原电位略微正移(从-1.75 V正移至-1.72 V,vs.Ag/AgCl)。熔盐中Th(Ⅳ)浓度的增大会导致其初始还原电位正移,而F-浓度... 研究了高ThF 4浓度下的CeF 3-ThF4-LiCl-KCl熔盐中Th的电化学沉积行为。ThF4的质量分数从3%增加为10%时,Th(Ⅳ)的初始还原电位略微正移(从-1.75 V正移至-1.72 V,vs.Ag/AgCl)。熔盐中Th(Ⅳ)浓度的增大会导致其初始还原电位正移,而F-浓度的增大则导致其负移。电解沉积时,10%(质量分数,下同)ThF4体系的初始电解速率和阴极沉积量明显高于3%ThF4体系,表明Th(Ⅳ)浓度是影响Th电解速率的重要因素;而在Th(Ⅳ)浓度相同的情况下,F^-浓度越大,电解速率越低。电解结果表明,0.3%CeF3-10%ThF4-LiCl-KCl四元熔盐中Th的分离率可达99.7%,而Ce几乎无析出。 展开更多
关键词 ThF 4 LiCl-KCl 电解沉积 浓度
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ThF_4-LiCl-KCl熔盐体系中F^-浓度对Th(Ⅳ)电解提取的影响 被引量：2
4
作者 徐千惠 朱铁建 +4 位作者 郑海洋 蒋锋 佘长锋 黄卫 李晴暖 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2018年第3期27-34,共8页
通过添加Li F和KF调节ThF_4-Li Cl-KCl熔盐体系中的[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值,并以[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值代表熔盐中F^-浓度大小,研究了F^-浓度对Th(Ⅳ)电解提取率的影响。研究结果表明,在[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值为4~12时,Th的提取率呈下降趋势,熔盐... 通过添加Li F和KF调节ThF_4-Li Cl-KCl熔盐体系中的[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值,并以[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值代表熔盐中F^-浓度大小,研究了F^-浓度对Th(Ⅳ)电解提取率的影响。研究结果表明,在[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值为4~12时,Th的提取率呈下降趋势,熔盐中F^-浓度的增加对Th在电极上的析出产生消极影响。用计时电势法研究了不同[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值熔盐体系中Th(Ⅳ)的扩散系数,发现[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值在4~12时,Th(Ⅳ)的扩散系数呈现先减小后增加的趋势,在[F^-]/[Th(Ⅳ)]比值为8时出现一个拐点;但由于F^-浓度的增加显著降低了Th(Ⅳ)电解过程的电流密度,最终导致相同电解时间内Th的提取率呈下降趋势。 展开更多
关键词 ThF4 LiCl-KCl 电化学提取 [F-]/[Th(Ⅳ)]物质的量比
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