熔盐体系中Sm在不同阴极上的电化学行为及合金制备的机理研究
发布时间：2023-03-23 02:09
随着科技的发展,稀土合金(如钐合金)在汽车、钢铁、航天等领域的应用越来越广泛。所以稀土钐合金的市场需求也越来越大。另外,在乏燃料后处理中,Sm的电解提取是当今的一个很重要的课题,因为Sm对中子的吸收截面大,阻止锕系捕获中子,降低了嬗变效率。本文研究了 Sm离子在LiCl-KCl体系中在惰性和活性电极上的电化学行为和Sm-M (M=A1,Ni,Cu,Zn)合金的形成机理,并采用阴极合金化法制备出Sm-M合金。这为Sm的电解提取提供了一条可行的思路,同时可获得高附加值的Sm-M合金。本论文首先研究了 Sm(Ⅲ)离子还原过程。在钼电极上我们只观察到Sm(Ⅲ)还原为Sm(Ⅱ)的过程,观察不到Sm(Ⅱ)还原为Sm的过程。773K时在钼电极上,在LiCl-KCl-SmCl3(5wt.%)熔盐体系中,我们通过循环伏安法测得Sm (Ⅲ)离子在-0.62 V左右还原成Sm(Ⅱ)。同时用方波伏安法(还原电位为-0.65V),开路计时电位(还原电位为-0.57V)和稳态极化法(还原电位为-0.60V)以及反向计时电位法(还原电位为-0.64V)测得的Sm(Ⅲ)离子还原为Sm(Ⅱ)的还原电位也都接近这个值。另...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 熔盐和熔盐电解
1.1.1 熔盐简介
1.1.2 熔盐电解
1.1.3 熔盐电解的优点
1.2 铝合金及铝稀土合金
1.3 镍合金及镍稀土合金
1.4 铜合金及铜稀土合金
1.5 锌合金及锌稀土合金
1.6 稀土元素Sm及其合金
1.7 本文研究意义、研究现状及主要研究内容
1.7.1 研究意义
1.7.2 研究现状
1.7.3 研究内容
第2章 实验部分
2.1 试剂与仪器
2.2 电解质与实验装置
2.2.1 三电极体系
2.2.2 电解槽的结构
2.2.3 熔盐电解质
2.3 电化学实验测试方法
2.3.1 循环伏安法
2.3.2 方波伏安法
2.3.3 稳态极化法
2.3.4 开路计时电位法
2.3.5 反向计时电位法
2.4 实验流程
2.5 样品的分析
2.5.1 X射线衍射仪(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.3 能谱仪(EDS)
2.6 本章小结
第3章 钐离子在LiCl-KCl熔盐体系中的电化学机理研究
3.1 引言
3.2 循环伏安
3.3 Sm(Ⅲ)/Sm(Ⅱ)的可逆性
3.4 方波伏安
3.5 扩散系数
3.6 开路计时电位
3.7 稳态极化法
3.8 反向计时电位法
3.9 本章小结
第4章 熔盐电解法制备Sm-M(M=Al、Ni、Cu、Zn)合金
4.1 引言
4.2 SmCl3在Al电极上的电化学行为
4.2.1 循环伏安
4.2.2 方波伏安
4.2.3 稳态极化法
4.2.4 开路计时电位
4.3 SmCl3在Ni电极上的电化学行为
4.3.1 循环伏安
4.3.2 方波伏安
4.3.3 稳态极化法
4.3.4 开路计时电位
4.4 SmCl3在Cu电极上的电化学行为
4.4.1 循环伏安
4.4.2 方波伏安
4.4.3 稳态极化法
4.4.4 开路计时电位
4.5 SmCl3在液态Zn电极上的电化学行为
4.5.1 循环伏安
4.5.2 方波伏安
4.5.3 开路计时电位
4.6 电解法制备Sm-M(M=Al、Ni、Cu、Zn)合金及沉积物表征
4.6.1 固体Al电极上Al-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.2 固体Ni电极上Ni-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.3 固体Cu电极上Cu-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.4 液态Zn电极上Zn-Sm合金的制备及沉积物表征
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3768061
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 熔盐和熔盐电解
1.1.1 熔盐简介
1.1.2 熔盐电解
1.1.3 熔盐电解的优点
1.2 铝合金及铝稀土合金
1.3 镍合金及镍稀土合金
1.4 铜合金及铜稀土合金
1.5 锌合金及锌稀土合金
1.6 稀土元素Sm及其合金
1.7 本文研究意义、研究现状及主要研究内容
1.7.1 研究意义
1.7.2 研究现状
1.7.3 研究内容
第2章 实验部分
2.1 试剂与仪器
2.2 电解质与实验装置
2.2.1 三电极体系
2.2.2 电解槽的结构
2.2.3 熔盐电解质
2.3 电化学实验测试方法
2.3.1 循环伏安法
2.3.2 方波伏安法
2.3.3 稳态极化法
2.3.4 开路计时电位法
2.3.5 反向计时电位法
2.4 实验流程
2.5 样品的分析
2.5.1 X射线衍射仪(XRD)
2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.5.3 能谱仪(EDS)
2.6 本章小结
第3章 钐离子在LiCl-KCl熔盐体系中的电化学机理研究
3.1 引言
3.2 循环伏安
3.3 Sm(Ⅲ)/Sm(Ⅱ)的可逆性
3.4 方波伏安
3.5 扩散系数
3.6 开路计时电位
3.7 稳态极化法
3.8 反向计时电位法
3.9 本章小结
第4章 熔盐电解法制备Sm-M(M=Al、Ni、Cu、Zn)合金
4.1 引言
4.2 SmCl3在Al电极上的电化学行为
4.2.1 循环伏安
4.2.2 方波伏安
4.2.3 稳态极化法
4.2.4 开路计时电位
4.3 SmCl3在Ni电极上的电化学行为
4.3.1 循环伏安
4.3.2 方波伏安
4.3.3 稳态极化法
4.3.4 开路计时电位
4.4 SmCl3在Cu电极上的电化学行为
4.4.1 循环伏安
4.4.2 方波伏安
4.4.3 稳态极化法
4.4.4 开路计时电位
4.5 SmCl3在液态Zn电极上的电化学行为
4.5.1 循环伏安
4.5.2 方波伏安
4.5.3 开路计时电位
4.6 电解法制备Sm-M(M=Al、Ni、Cu、Zn)合金及沉积物表征
4.6.1 固体Al电极上Al-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.2 固体Ni电极上Ni-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.3 固体Cu电极上Cu-Sm合金的制备及沉积物表征
4.6.4 液态Zn电极上Zn-Sm合金的制备及沉积物表征
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3768061
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3768061.html
