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氯化锂熔盐中二氧化铀电解还原工艺研究
1
作者 姚本林 任广治 +8 位作者 朱运海 贾艳虹 杨明帅 肖益群 孟照凯 陈辉 李斌 何辉 叶国安 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期198-209,共12页
氧化铀的电解还原是当前混合氧化物乏燃料干法后处理流程的重要组成单元之一,掌握其电解还原工艺对于后处理流程具有重要意义。本文以二氧化铀为研究对象,通过热力学计算和循环伏安测试等方法,测定了二氧化铀在氯化锂熔盐中的还原电位... 氧化铀的电解还原是当前混合氧化物乏燃料干法后处理流程的重要组成单元之一,掌握其电解还原工艺对于后处理流程具有重要意义。本文以二氧化铀为研究对象,通过热力学计算和循环伏安测试等方法,测定了二氧化铀在氯化锂熔盐中的还原电位。在工艺研究中,以装载十克量级二氧化铀片体的金属篮为工作电极、装载金属锂的金属篮为对电极、镍-氧化镍为参比电极,通过控制电位或控制电流电解的方式研究了熔盐杂质、还原电位、电量比、阴阳极距离和阴阳极面积比等因素对二氧化铀电解还原的影响。在初步确定工艺优选的参数后,开展了百克量级二氧化铀还原实验,通过X射线粉末衍射、酸碱滴定和金属离子测定等方法对阴极产物和熔盐组成进行了分析。实验结果表明,还原产物主要由金属铀和碳化铀组成,二氧化铀XRD特征峰面积占比仅为6.9%。还原后的片体内部还有约11.4%的氯化锂、5.83%的氧化锂和0.11%的金属锂。本文研究不仅验证了二氧化铀电解还原的可行性,还确定了还原工艺的关键影响因素,为后续更大规模还原实验的开展奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 乏燃料干法后处理 二氧化铀 电解还原 氯化锂
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LiCl-KCl熔盐体系中UCl_(3)的合成研究
2
作者 肖益群 曾国智 +4 位作者 刘思京 姚本林 何辉 叶国安 李斌 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期173-181,共9页
为充分掌握LiCl-KCl熔盐体系中,氯化镉(CdCl_(2))与金属铀(U)反应生成高浓度三氯化铀(UCl_(3))的过程及其机理,本文基于快堆乏燃料高燃耗、高超铀元素含量等特点,针对高浓度UCl_(3)的合成需求,采用热力学计算、电化学监测和原位吸收光... 为充分掌握LiCl-KCl熔盐体系中,氯化镉(CdCl_(2))与金属铀(U)反应生成高浓度三氯化铀(UCl_(3))的过程及其机理,本文基于快堆乏燃料高燃耗、高超铀元素含量等特点,针对高浓度UCl_(3)的合成需求,采用热力学计算、电化学监测和原位吸收光谱技术,分析该反应的热力学可行性、反应动力学及UCl_(3)的合成机制。结果表明,500℃下,CdCl_(2)能有效氧化金属铀,生成U^(3+),进而形成UCl_(3),副产物为金属镉。热力学计算和实验验证表明,反应主要生成UCl_(3),未观察到高价铀化物(如UCl_(4)、UCl_(5)等)的生成。随着反应的进行,熔盐中UCl_(3)含量逐渐增加,而Cd^(2+)含量不断降低,最终达到平衡。电化学测试和原位吸收光谱法结果表明,UCl_(3)为主要产物,且没有出现明显的U^(4+)或U^(5+)等高价铀物质。在实验过程中,通过反应优化,成功制备了高浓度(50.86%)UCl_(3)的LiCl-KCl熔盐体系,并通过稀释方法,获得了适用于电解精炼的初始熔盐。以上结果表明,CdCl_(2)与金属铀反应生成高浓度UCl_(3)的方法是可行的,可为乏燃料电解精炼工艺的LiCl-KCl-UCl_(3)熔盐体系制备提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 LiCl-KCl熔盐 UCl_(3) 氯化镉 金属铀 电化学监测 原位吸收光谱
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氯化物熔盐体系中氧离子电极的制备及性能测试
3
作者 肖益群 李斌 +3 位作者 刘思京 姚本林 叶国安 何辉 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期182-190,共9页
为实现高温氯化物熔盐体系中氧离子(O_(2−))浓度的精准实时监测,本文制备了一种钇稳定氧化锆(YSZ)氧离子测试电极(简称YSZ电极),并对其响应性、稳定性、重现性和平行性进行了评估。使用电化学工作站在不同温度、O_(2−)浓度和气体流量条... 为实现高温氯化物熔盐体系中氧离子(O_(2−))浓度的精准实时监测,本文制备了一种钇稳定氧化锆(YSZ)氧离子测试电极(简称YSZ电极),并对其响应性、稳定性、重现性和平行性进行了评估。使用电化学工作站在不同温度、O_(2−)浓度和气体流量条件下对电极的电化学性能进行了测试。结果表明,YSZ电极对温度和氧浓度的变化表现出高度灵敏的响应。在O_(2−)浓度动态变化的条件下,电极能提供准确及时的响应。在相同条件下进行的单次和多次实验中,电极的电势测量具有优异的重现性。稳定性测试显示,在低氧和高氧条件下,电极均能长期输出稳定的电势信号,其波动范围分别为±10 mV和±4 mV。平行性测试结果表明,不同电极在相同条件下表现出较高的一致性,电势与O_(2−)浓度的对数(pO_(2−))呈现线性关系,R^(2)均大于0.996。以上结果表明,YSZ电极具有优异的性能,能在高温腐蚀性环境中稳定工作,适用于熔盐体系中O_(2−)浓度的精确测量,为氧化物燃料干法后处理等高温电化学过程提供了重要技术支持。 展开更多
关键词 钇稳定氧化锆 氧离子浓度测量 高温熔盐体系 电化学性能
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槲皮素铝的络合反应及槲皮素的荧光光度测定 被引量：21
4
作者 姚本林 时小波 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期186-187,共2页
槲皮素铝配合物在紫外光照射下产生荧光 ,其荧光强度与槲皮素的浓度呈线性关系。据此能测定槲皮素含量 ,线性范围为 2 .5× 10 - 6 ～ 4× 10 - 5mol·L- 1。该方法成功用于槐米提取物中槲皮素的测定。回收率在 97.8%～ 10 ... 槲皮素铝配合物在紫外光照射下产生荧光 ,其荧光强度与槲皮素的浓度呈线性关系。据此能测定槲皮素含量 ,线性范围为 2 .5× 10 - 6 ～ 4× 10 - 5mol·L- 1。该方法成功用于槐米提取物中槲皮素的测定。回收率在 97.8%～ 10 0 .0 %。 展开更多
关键词 槲皮素 铝 络合反应 荧光光度法 槐米提取物 配合物 天然药物 测定
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LiCl-KCl共晶熔盐中金属铀与氯化锌的反应行为及机理 被引量：1
5
作者 曾国智 肖益群 +5 位作者 姚本林 杨明帅 贾红伟 何辉 张琳 夏良树 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期205-212,I0001,共9页
为探究氯化锌(ZnCl2)与金属铀制备LiCl-KCl-UCl3初始熔盐体系的反应过程,本工作拟在500℃下的LiCl-KCl共晶熔盐中,首先对可能反应进行热力学计算,确定可能反应路径;再通过循环伏安法和原位吸收光谱法原位监测金属铀与ZnCl2的反应过程,... 为探究氯化锌(ZnCl2)与金属铀制备LiCl-KCl-UCl3初始熔盐体系的反应过程,本工作拟在500℃下的LiCl-KCl共晶熔盐中,首先对可能反应进行热力学计算,确定可能反应路径;再通过循环伏安法和原位吸收光谱法原位监测金属铀与ZnCl2的反应过程,并观察反应过程中熔盐的颜色变化,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析样品中元素含量的变化,对反应产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)表征,综合确定反应行为和反应机制。研究结果表明:在金属铀与ZnCl2的反应过程中,Zn(Ⅱ)直接将铀金属氧化为U(Ⅲ),生成的Zn金属在铀金属表面形成U-Zn合金。ZnCl2与金属铀制备的电解精炼初始熔盐体系LiCl-KCl-UCl3过程,反应在240 min达到平衡,最终Zn质量分数维持在0.01%。 展开更多
关键词 LiCl-KCl熔盐 UCl3 ZNCL2 金属铀
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工业废弃物锆硅渣生产白炭黑 被引量：12
6
作者 陈文利 欧阳贻德 +1 位作者 姚本林 陈中 《武汉化工学院学报》 2002年第4期25-26,共2页
研究用锆硅渣、含碱废液 ,由晶种法制白炭黑的工艺条件 .在最佳工艺条件下 ,二氧化硅的质量分数达到 91 .3 % ,产品质量符合GB1 0 5 1
关键词 工业废弃物 锆硅渣 白炭黑 水合二氧化硅
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氧化物乏燃料锂热还原技术研究进展
7
作者 徐纪瑭 姚本林 +7 位作者 肖益群 贾艳虹 孟照凯 李迅 杨明帅 李斌 何辉 叶国安 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期409-424,I0001,共17页
以电解精炼为主流的干法后处理技术虽处于实验室研究阶段,但具有可处理最广泛的燃料种类以及反应体系稳定性更高等独特优势。在电解精炼步骤前需通过电还原或热还原将氧化物乏燃料还原为金属。热还原需要使用钙、锂和镁等作为还原剂。... 以电解精炼为主流的干法后处理技术虽处于实验室研究阶段,但具有可处理最广泛的燃料种类以及反应体系稳定性更高等独特优势。在电解精炼步骤前需通过电还原或热还原将氧化物乏燃料还原为金属。热还原需要使用钙、锂和镁等作为还原剂。相比其他碱金属还原,锂热还原具有回收方法简单、所需温度适中以及设备要求较低等优点,在国内外已相继进行了各方面工艺条件以及理论的研究。调研了氧化物乏燃料锂热还原研究相关进展,对比了各国锂热还原工艺的特点,结合热力学数据分析了高温锂还原的相关机理,从动力学角度对反应的影响因素进行了讨论。总结了现有研究的不足,并对未来锂热还原的趋势进行了展望,为我国干法后处理中工艺流程的研究提供参考。 展开更多
关键词 乏燃料 干法后处理 锂热还原 熔盐体系
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CCl_(4)和HCl气体氯化铀氧化物
8
作者 孟照凯 林如山 +5 位作者 陈辉 宋文臣 张金宇 姚本林 何辉 叶国安 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期170-177,共8页
分别以CCl_(4)和HCl气体作为氯化试剂,进行了铀氧化物(主要为U_(3)O_(8))的氯化机理和各影响因素研究。以CCl_(4)为氯化试剂对U_(3)O_(8)粉末进行氯化,通过热重分析研究了氯化反应过程的机理及动力学行为,氯化产物主要为UCl_(4)。同时... 分别以CCl_(4)和HCl气体作为氯化试剂,进行了铀氧化物(主要为U_(3)O_(8))的氯化机理和各影响因素研究。以CCl_(4)为氯化试剂对U_(3)O_(8)粉末进行氯化,通过热重分析研究了氯化反应过程的机理及动力学行为,氯化产物主要为UCl_(4)。同时研究了CCl_(4)对不同种类和形态铀氧化物的氯化,UO_(2)芯块由于结构致密很难进行氯化,UO_(2)粉末和UO_(3)粉末很容易被CCl_(4)氯化,产物分别为UCl_(4)和UCl_(6)。以HCl气体为氯化试剂对LiCl-KCl熔盐中的U_(3)O_(8)粉末进行氯化,研究了反应温度、氯化时间、HCl气体流速、U_(3)O_(8)粉末投料量以及铀氧化物种类和形态的影响。结果表明,提高反应温度、延长反应时间、提高HCl气体流速,有利于氯化率的提高。推荐HCl气体氯化U_(3)O_(8)粉末的工艺参数为:氯化反应温度为500℃、HCl气体流速为0.6 L/min。 展开更多
关键词 铀氧化物 氯化试剂 CCl_(4) HCL气体
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氧化物乏燃料电解还原过程中的腐蚀与选材研究 被引量：2
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作者 贾艳虹 何辉 +7 位作者 常双双 李斌 郭少强 姚本林 肖益群 晏太红 叶国安 王长水 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期299-309,共11页
为探索电解还原过程中不同结构材料的耐腐蚀性能,以及低浓度Li_(2)O对材料腐蚀行为的影响,本文研究了Haynes C276、Inconel 600、Incoloy 800和SS 3164种材料在650℃LiCl-Li_(2)O熔盐和氩气气氛中的腐蚀行为,采用X射线衍射、场发射扫描... 为探索电解还原过程中不同结构材料的耐腐蚀性能,以及低浓度Li_(2)O对材料腐蚀行为的影响,本文研究了Haynes C276、Inconel 600、Incoloy 800和SS 3164种材料在650℃LiCl-Li_(2)O熔盐和氩气气氛中的腐蚀行为,采用X射线衍射、场发射扫描电镜和能谱分析技术对界面腐蚀产物和形貌进行了分析。结果表明,4种材料均出现了合金元素的选择性溶解和不同程度晶界腐蚀现象,其耐氧化性能表现为Haynes C276>Inconel 600>Incoloy 800>SS 316。在Li_(2)O浓度(质量分数)1%~3.5%范围内,Li_(2)O的作用主要表现为对氧化膜的锂化破坏效应。随着Li_(2)O浓度的升高,Inconel 600合金的氧化腐蚀程度显著加剧,氧化层厚度从2~3μm急剧增加到150μm。 展开更多
关键词 乏燃料 电解还原 熔盐腐蚀 耐蚀合金
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银杏叶提取物中总黄酮的紫外分光光度测定 被引量：37
10
作者 张进棠 姚本林 +1 位作者 刘伏煌 鲁新春 《武汉化工学院学报》 1998年第1期26-28,共3页
提出了以槲皮素为对照品测定银杏叶中总黄酮含量的紫外分光光度法．研究了酸度和ＡｌＣｌ３用量及放置时间等条件对银杏叶提取物中总黄酮测定的影响，分析结果的相对标准偏差为２．１％．
关键词 银杏叶 总黄酮 槲皮素 紫外分光光度法 黄酮
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