镝在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Al合金化提取研究

发布时间：2023-12-02 10:29

　　稀土裂片元素(RE)是乏燃料裂片元素的主要组成部分,它们一般具有很大的中子吸收截面,在先进核燃料闭式循环“分离与嬗变”(P&T)策略中,要求它们与锕系元素(An)充分地分离。基于活性铝阴极的熔盐电化学后处理有望成为RE与An,尤其是RE与次锕系元素(MA)分离的最有效的方法,该方法实现的关键技术是Al合金化分离。镝是一种十分重要的RE元素,它在熔盐中的电化学行为,及其与Al是否能形成合金等,对于合金化提取和分离镝有着十分重要的意义。然而,目前相关的文献报道很少,且Dy(III)离子在熔盐中的电还原过程一直备受争议。因此,本文将对Dy(III)离子在Li Cl-KCl熔盐体系中的电化学行为,及其与Al(III)离子的共还原行为进行研究。本文主要研究了以下四个部分的内容:1、在773 K的Li Cl-KCl熔盐体系中,采用Al Cl3氯化法将Dy2O3进行氯化,制备了纯的Li Cl-KCl-Dy Cl3熔盐体系,其中Dy(III)离子的浓度由ICP-AES分析仪测量。2、在773 K条件下,采用惰性W电极和活性Al电极作为工作电极,结合多种瞬态电化学技术,如循环伏安法(CV)、方波...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高温干法后处理技术
        1.2.1 氧化物电解还原及精炼流程
        1.2.2 氧化物电沉积流程
    1.3 熔盐体系的选择与氧化物乏燃料的氯化
        1.3.1 熔盐体系的选择
        1.3.2 氯化方法
    1.4 An与RE元素的分离
        1.4.1 Al合金化分离An和RE元素
        1.4.2 镝熔盐电化学
    1.5 本论文的主要研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验流程
    2.2 实验所需试剂及仪器
    2.3 实验装置
        2.3.1 电解池
        2.3.2 三电极体系
        2.3.3 熔盐电解质
    2.4 电化学测量方法
        2.4.1 循环伏安法
        2.4.2 方波伏安法
        2.4.3 计时电位法
        2.4.4 开路计时电位法
        2.4.5 恒电流和恒电位电解
    2.5 本章小结
第3章 Dy³⁺在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为
    3.1 LiCl-KCl-DyCl₃熔盐体系的制备及表征
        3.1.1 LiCl-KCl熔盐体系的电化学行为
        3.1.2 LiCl-KCl-AlCl₃熔盐体系的电化学行为
        3.1.3 LiCl-KCl-DyCl₃熔盐体系
    3.2 LiCl-KCl-DyCl₃熔盐体系在W电极上的电化学行为
        3.2.1 循环伏安
        3.2.2 计时电位
        3.2.3 方波伏安
    3.3 LiCl-KCl-DyCl₃熔盐体系在Al电极上的电化学行为
    3.4 本章小结
第4章 Dy³⁺与Al³⁺在LiCl-KCl熔盐中的共还原行为研究
    4.1 LiCl-KCl-AlCl₃-DyCl₃熔盐体系在W电极上的电化学行为
        4.1.1 循环伏安
        4.1.2 方波伏安
        4.1.3 开路计时电位
    4.2 LiCl-KCl-AlCl₃-DyCl₃熔盐体系在Al电极上的电化学行为
    4.3 Dy-Al合金的制备及其表征
        4.3.1 恒电位电解
        4.3.2 恒电流电解
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
致谢



本文编号：3869482