核能具有高效、清潔和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),是我國(guó)能源規(guī)劃中用來(lái)替代化石燃料的主要能源形式之一。為實(shí)現(xiàn)核能的可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)將采取閉式燃料循環(huán),對(duì)乏燃料進(jìn)行后處理,提取其中的鈾（U）和钚（Pu）循環(huán)利用。然而,這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量高放廢液（HLLW）,其主要成分除了殘存的少量U和Pu,次錒系（MA）和鑭系（Ln）元素之外,還有含量可觀的如鈀（Pd）、銠（Rh）、釕（Ru）等鉑族金屬元素（PGMs）。PGMs地殼儲(chǔ)量稀少,與金、銀合稱(chēng)“貴金屬”,廣泛用于化學(xué)化工領(lǐng)域且需求量與日俱增,但我國(guó)鉑族金屬礦產(chǎn)資源極其貧乏。為充分利用資源,減輕環(huán)境負(fù)擔(dān),解決高熔點(diǎn)的PGMs對(duì)高放廢液玻璃固化的不利影響,提取高放廢液中的PGMs具有重要意義。PGMs的回收通常采用溶劑萃取、離子交換和吸附以及電化學(xué)方法,但是這幾種方法存在著諸如次級(jí)廢物多、材料成本高或耐輻射要求高等缺點(diǎn)。另外,納米PGMs具有獨(dú)特的理化性質(zhì),比如Rh納米顆粒（RhNps）作為催化劑應(yīng)用于許多化學(xué)反應(yīng)。合成RhNps最常用多元醇法,但該方法條件苛刻、操作繁瑣、耗時(shí)耗能,發(fā)展常溫下簡(jiǎn)單高效的新型綠色方法合成RhNps很有必要。本論文采用光還原法從模擬高... 

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 中國(guó)的核電發(fā)展
        1.1.2 鈾資源的分布和供需現(xiàn)狀
        1.1.3 核燃料循環(huán)
        1.1.4 乏燃料后處理
        1.1.5 高放廢液
        1.1.6 高放廢液玻璃固化
    1.2 鉑族金屬元素簡(jiǎn)介
        1.2.1 PGMs的理化性質(zhì)和資源分布
        1.2.2 高放廢液中的裂變“假鉑”
    1.3 PGMs的回收方法
        1.3.1 高放廢液中Pd、Rh、Ru同位素的特點(diǎn)
        1.3.2 溶劑萃取法
        1.3.3 離子交換和吸附法
        1.3.4 電化學(xué)還原法
        1.3.5 氧化法
        1.3.6 沉淀法
        1.3.7 化學(xué)還原法
        1.3.8 常規(guī)方法回收PGMs的局限性
    1.4 光還原法回收PGMs
        1.4.1 金屬離子的光還原
        1.4.2 光還原法分離回收PGMs
    1.5 鉑族金屬納米材料
        1.5.1 納米材料
        1.5.2 鉑族金屬納米材料簡(jiǎn)介
        1.5.3 納米銠的催化性能及應(yīng)用
        1.5.4 納米銠的合成方法
    1.6 本論文的選題背景和主要研究?jī)?nèi)容
第2章 液相中單一鉑族金屬的光還原
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 光化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 光還原實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.4 測(cè)試與表征
    2.3 液相中Pd (Ⅱ)的光還原
        2.3.1 光源照射波長(zhǎng)對(duì)Pd(Ⅱ)光還原的影響
        2.3.2 還原劑對(duì)Pd(Ⅱ)光還原的影響
        2.3.3 Cl~-對(duì)Pd(Ⅱ)光還原的影響
        2.3.4 pH對(duì)Pd(Ⅱ)光還原的影響
        2.3.5 Pd(Ⅱ)光還原產(chǎn)物的TEM,XRD和XPS表征
    2.4 液相中Rh(Ⅲ)的光還原
        2.4.1 銠(Ⅲ)氯水配合物的UV-vis光譜
        2.4.2 光源照射波長(zhǎng)對(duì)Rh(Ⅲ)光還原的影響
        2.4.3 還原劑對(duì)Rh(Ⅲ)光還原的影響
        2.4.4 Cl~-對(duì)Rh(Ⅲ)光還原的影響
        2.4.5 pH對(duì)Rh(Ⅲ)光還原的影響
        2.4.6 Rh(Ⅲ)光還原產(chǎn)物的TEM,XRD和XPS表征
    2.5 液相中Ru(Ⅲ)的光還原
        2.5.1 光源照射波長(zhǎng)對(duì)Ru(Ⅲ)光還原的影響
        2.5.2 還原劑對(duì)Ru(Ⅲ)光還原的影響
        2.5.3 Cl~-對(duì)Ru(Ⅲ)光還原的影響
        2.5.4 pH對(duì)Ru(Ⅲ)光還原的影響
        2.5.5 Ru(Ⅲ)光還原產(chǎn)物的TEM,XRD和XPS表征
    2.6 Pd(Ⅱ)、Rh(Ⅲ)、Ru(Ⅲ)光還原的反應(yīng)機(jī)理
    2.7 本章小結(jié)
第3章 液相中鉑族金屬元素的光還原分離
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 光化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 光還原分離實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.4 測(cè)試與表征
    3.3 Pd(Ⅱ)/Nd(Ⅲ)、Rh(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)、Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.3.1 Pd (Ⅱ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.3.2 Rh(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.3.3 Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
    3.4 Pd(Ⅱ)/Ru(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.4.1 Pd(Ⅱ)/Ru(Ⅲ)的光還原分離
        3.4.2 Pd(Ⅱ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
    3.5 Pd(Ⅱ)/Rh(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)、Rh(Ⅲ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.5.1 Pd(Ⅱ)/Rh(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.5.2 Rh(Ⅲ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
    3.6 Pd(Ⅱ)/Rh(Ⅲ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原分離
        3.6.1 Pd(Ⅱ)/Rh(Ⅲ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原共分離
        3.6.2 Pd(Ⅱ)/Rh(Ⅱ)/Ru(Ⅲ)/Nd(Ⅲ)的光還原順序分離
    3.7 本章小結(jié)
第4章 常溫堿性乙醇溶液中Rh納米材料的合成
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 RhNps、Rh/C和AuRh合金納米材料的合成
        4.2.3 測(cè)試與表征
        4.2.4 Rh/C電催化氧化乙醇
    4.3 RhNps的合成與表征
        4.3.1 RhNps合成過(guò)程的UV-vis光譜
        4.3.2 RhNps的表征
        4.3.3 中間光譜和中間產(chǎn)物
        4.3.4 O_2對(duì)反應(yīng)的影響
    4.4 動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理研究
        4.4.1 PVP對(duì)反應(yīng)的影響
        4.4.2 OH~-對(duì)反應(yīng)的影響
        4.4.3 乙醇濃度對(duì)反應(yīng)的影響
        4.4.4 醇種類(lèi)對(duì)反應(yīng)的影響
    4.5 Rh/C電催化氧化乙醇的性能
        4.5.1 Rh/C在堿性介質(zhì)中電催化氧化乙醇的性能
        4.5.2 Rh/C在酸性介質(zhì)中電催化氧化乙醇的性能
    4.6 AuRh納米合金的合成
        4.6.1 常溫堿性乙醇溶液中AuNps的合成
        4.6.2 常溫堿性乙醇溶液中AuRh納米合金的合成
    4.7 本章小結(jié)
第5章 鉑族金屬元素的脈沖輻解研究
    5.1 引言
        5.1.1 脈沖輻解技術(shù)的發(fā)展
        5.1.2 脈沖輻解裝置簡(jiǎn)介
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 化學(xué)試劑
        5.2.2 脈沖輻解實(shí)驗(yàn)裝置
        5.2.3 脈沖輻解實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Pd(Ⅱ)的脈沖輻解研究
        5.3.2 Rh(Ⅲ)的脈沖輻解研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]某乏燃料后處理廠高放廢液貯存安全分析和技術(shù)研究[D]. 孫斌.南華大學(xué) 2012
[4]鉑族金屬及其氧化物納米顆粒的水熱合成與表征[D]. 任玉華.中南民族大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3703785