由于干法后處理對于短冷卻時間、深燃耗的熱堆乏燃料、快堆乏燃料和ADS嬗變靶與傳統(tǒng)水法處理相比優(yōu)勢明顯，因此主要核能國家均已開展干法后處理技術研究，其中熔鹽電化學分離技術是近年來各國研究的熱點。由于離子液體具有優(yōu)異的物理及電化學性能，可以替代強腐蝕性的高溫熔鹽用于干法后處理電解回收金屬離子，因此基于離子液體室溫熔鹽在干法后處理中具有廣闊的潛在應用前景。本論文的第一部分以離子液體作為溶劑，溶解含鈾的化合物，以電化學方法為手段，研究鈾在離子液體中的氧化還原過程與機理，在此基礎上，利用恒電位或恒電流技術將鈾沉積在工作電極上，以將鈾回收并利用。結果顯示離子液體用于干法后處理乏燃料極具潛力和可行性。 論文第一章首先介紹了論文的研究意義；對離子液體的性質，概念，分類及應用進行了簡單介紹，然后對離子液體在不同領域的應用現(xiàn)狀和離子液體在金屬電沉積領域的應用進行了綜述，對錒系元素與鑭系元素在離子液體中的溶解行為和電化學行為的研究進行了歸納，最后提出了論文的選題意義及研究目標，技術可行性路線。 論文第二章研究了硝酸鈾酰溶于少量的水丁基甲基咪唑氯鹽離子液體中，鈾酰離子存在種態(tài)，以及少量水對鈾酰離子的氧化還原過...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖５．４鈾、鈦、鋯、鈮、鉭、鉑在ＡｌＣｂ－乙醚溶液中的陽極極化曲線｜ｌｆｅｌ］??研宄表明，鈾在ＡｌＣｂ－乙醚溶液中發(fā)生陽極溶解會有Ｕ?（ＩＩＩ）的產(chǎn)生，并??

這一方向的研宄熱點之一，研宄中所報道的鈾離子在離子液體中的電化學行為??是我們進行鈾在離子液體中陽極行為研究的重要參照。ＬＡＮＬ的Ｃｏｓｔａ等詳細??研究了鈾在ＡｌＣｈ－ＥＭＩＣ溶液中的電化學行為［９４】。如圖５．５所示，鈾在該離子液??體中存在＋３，?＋４，?＋５，?＋６價四個....

圖1.4本論文的主要研究對象：C4mimCl（A）、[C4mim][NTf2]（B）、N1113NTf2（C）

從以上研究發(fā)現(xiàn)，大量不同金屬在不同體系中，核素還原的電位的系統(tǒng)研究為以后在不同核素的分離用電化學方法提供數(shù)據(jù)指標。且部分金屬離子在電化學窗口較大的離子液體中被還原成為金屬展示了離子液體用于ADS乏燃料干法后處理中的潛力，但將離子液體實際應用于干法后處理的道路還很長，與之相關的....

圖1.5本論文的技術路線

循環(huán)伏安技術、計時電位技術重點研究了水含量對鈾酰在C4MimCl離子液體中電話學氧化還原機理的影響，同時考察了在不同水含量下鈾酰在電極表面的擴散動力學和熱力學。而在N1113NTf2離子液體中，實驗結合循環(huán)伏安法、方波伏安法、計時電位技術研究了不同濃度的鈾酰在N1113N....

圖3.750mmol/LU(VI)在不同沉積電位下(從上往下，分別為-1.25V，-1.4V，-1.55V)沉積4h后沉積產(chǎn)物的SEM圖

上研究表明在-1.4V附近U(VI)在N1113NTf2體系中的沉積鈾的氧化證實上述實驗的推理的正確，另一方面，在此電位下沉積鈾的氧化學方法處理乏燃料提供重要的信息，所以實驗設置了不同電位，以）電極為工作電極，以銀絲為參比電極，以Pt網(wǎng)電極為對電極的三50mmol/....

本文編號：3959589