钆和钬的熔盐电化学行为研究

发布时间：2024-02-26 00:44

　　干法后处理技术将在未来第四代反应堆的先进核燃料循环中起到核心作用,因此广受关注。作为典型的裂变产物元素,钆和钬拥有很高的热中子吸收截面,对链式反应维持造成很大的阻碍。故通过干法后处理技术去除钆和钬是十分有必要的。因此研究钆和钬的熔盐电化学行为尤为重要。本论文研究了LiCl-KCl熔盐中Gd³⁺和Ho³⁺在钨电极和液态锌电极上的电化学性质。通过方波伏安法发现Gd³⁺和Ho³⁺在钨电极上的还原机制为一步还原。利用开路计时电位法获得了Gd³⁺/Gd氧化还原反应的热力学性质。GdCl3在LiCl-KCl熔盐中的标准摩尔生成焓为-1030.475 kJ/mol,标准摩尔生成熵为-198.2 J/K。在钨电极上,基于半积分技术得到了Gd³⁺和Ho³⁺在LiCl-KCl熔盐中的扩散系数。分别通过Nicholson方法和半积分技术算得Gd³⁺和Ho³⁺在钨电极上电荷转移的标准速率常数。基于Matsuda-A...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 乏燃料后处理技术介绍
    1.3 熔盐电精炼工艺
    1.4 镧-锕分离中熔盐电化学的研究现状
    1.5 本论文的研究意义及主要内容
        1.5.1 本论文的研究意义
        1.5.2 本论文研究的主要内容
第二章 实验部分
    2.1 主要实验药品、材料与仪器
    2.2 实验方案
    2.3 LiCl-KCl熔盐的制备与纯化
    2.4 电化学装置和相关电极制作
    2.5 电化学方法和原理介绍
    2.6 分析与表征
第三章 Gd³⁺和Ho³⁺在W电极上的电化学行为
    3.1 引言
        3.1.1 实验过程简介
        3.1.2 LiCl-KCl熔盐的电化学信号
    3.2 Gd³⁺离子的电化学行为
        3.2.1 Gd³⁺离子电化学反应机制
        3.2.3 GdCl₃还原过程的动力学性质
    3.3 Ho³⁺离子的电化学行为
        3.3.1 Ho³⁺离子电化学反应机制
        3.3.2 HoCl₃还原过程的动力学性质
    3.4 本章小结
第四章 Gd³⁺和Ho³⁺在液态Zn电极上的电化学行为
    4.1 引言
        4.1.1 实验过程简介
        4.1.2 LiCl-KCl熔盐在液态Zn上的电化学信号
    4.2 Gd³⁺在液态Zn电极上的电化学行为
    4.3 Ho³⁺在液态Zn电极上的电化学行为
    4.4 本章小结
第五章 Zn²⁺与Gd³⁺和Ho³⁺的共还原行为
    5.1 引言
    5.2 Zn²⁺与Gd³⁺的共还原行为
    5.3 Zn²⁺与Ho³⁺的共还原行为
    5.4 本章小结
第六章 Gd-Zn与Ho-Zn合金的制备与表征
    6.1 引言
    6.2 GdxZny金属间化合物的表征
        6.2.1 Gd³⁺和Zn²⁺在W电极上形成GdxZny的制备与表征
        6.2.2 Gd³⁺在液态Zn电极上形成GdxZny的制备与表征
    6.3 HoxZny金属间化合物的制备与表征
        6.3.1 Ho³⁺和Zn²⁺在W电极上形成HoxZny的制备与表征
        6.3.2 Ho³⁺在液态Zn上形成HoxZny的制备与表征
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
        7.1.1 结论
        7.1.2 创新
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3911083