LiCl-KCl熔盐中PrCl_(3)在Mo电极上的电化学行为和热力学性质

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作者 王有群 陈辉 +2 位作者 林如山 宋鹏旺 刘云海 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页

熔盐中锕系元素和裂变产物的热力学和电化学性质决定了熔盐电解干法后处理工艺中两者的分离效率。镨是一种典型的裂变产物,且难以与锕系元素分离。采用方波伏安法、循环伏安法、计时电位法和开路计时电位法等探究了LiCl KCl熔盐中PrCl_... 熔盐中锕系元素和裂变产物的热力学和电化学性质决定了熔盐电解干法后处理工艺中两者的分离效率。镨是一种典型的裂变产物,且难以与锕系元素分离。采用方波伏安法、循环伏安法、计时电位法和开路计时电位法等探究了LiCl KCl熔盐中PrCl_(3)在Mo阴极上的电化学行为,得到Pr(Ⅲ)于Mo电极上的扩散系数、Pr(Ⅲ)/Pr表观标准电位、PrCl_(3)热力学函数与温度的关系式。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜能谱仪(SEM EDS)表征了LiCl KCl熔盐中恒电流电解PrCl_(3)的产物。结果表明,Pr(Ⅲ)在LiCl KCl熔盐中(于Mo阴极)是一个一步转移3个电子的准可逆反应:Pr(Ⅲ)+3e=Pr。反应是扩散控制的,扩散系数(D)与温度(T)的关系式为ln D=-6.47-4228.85T-1,扩散活化能为35.16 kJ/mol。Pr(Ⅲ)/Pr的表观标准电位与温度的关系式为E_(Pr(Ⅲ)/Pr)^(0*)=-3.672+7.72×10^(-4)T。研究成果将为LiCl KCl熔盐体系中锕系和裂变元素的分离提供基础支撑。 展开更多

关键词 干法后处理 licl kcl熔盐 镨 电化学

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LiCl-KCl熔盐体系中UCl_(3)的合成研究

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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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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

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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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NaCl-KCl-ZnCl_(2)-LiCl混合熔盐的制备及其热性能

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作者 陈晓丹 宋康 +2 位作者 范舟风 周婷 王军涛 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第12期80-86,共7页

为获得太阳能光热发电用的低熔点高热稳定温度的蓄热熔盐,采用材料掺杂法,往NaCl-KCl-ZnCl_(2)三元体系的两个共晶点E1和E2中掺杂不同质量分数的无水LiCl,得到了12种不同组成比例的混合熔盐,并对其进行了差式扫描量热法(DSC)熔点测试、... 为获得太阳能光热发电用的低熔点高热稳定温度的蓄热熔盐,采用材料掺杂法,往NaCl-KCl-ZnCl_(2)三元体系的两个共晶点E1和E2中掺杂不同质量分数的无水LiCl,得到了12种不同组成比例的混合熔盐,并对其进行了差式扫描量热法(DSC)熔点测试、热重(TG)动态热稳定测试、52 h静态热稳定测试和熔盐密度测定。DSC试验结果表明,制备的四元混合熔盐的最低熔点为174.2℃,比其掺杂前的E1共晶点的熔点210.4℃降低了36.2℃,相应的相变潜热为78 J/g;TG动态热稳定和长时间静态热稳定试验表明,新四元混合盐的热稳定温度为700℃;熔盐液态密度测试表明,新四元混合熔盐在250~700℃的液态密度为2.35~2.58 g/cm^(3)。该四元混合熔盐有可能用作太阳能光热发电的蓄热储能材料。 展开更多

关键词 光热发电 氯化盐 NaCl-kcl-ZnCl_(2)-licl 熔盐 蓄热 储能

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LiCl-KCl-LaCl_3熔盐体系中La(III)的电化学行为 被引量：5

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作者 姜涛 田杰 +4 位作者 王宁 彭述明 李梅 韩伟 张密林 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2531-2537,共7页

在773K条件下,研究了La(III)在LiCl-KCl熔盐中W和Ni电极上的电化学行为。La(III)还原反应是一步三电子转移的准可逆反应;通过在Ni电极上直接电沉积La的方法可以获得La-Ni金属间化合物;恒电位电解可以获得含三种金属间化合物(LaNi5、La7N... 在773K条件下,研究了La(III)在LiCl-KCl熔盐中W和Ni电极上的电化学行为。La(III)还原反应是一步三电子转移的准可逆反应;通过在Ni电极上直接电沉积La的方法可以获得La-Ni金属间化合物;恒电位电解可以获得含三种金属间化合物(LaNi5、La7Ni16和La2Ni3)的La-Ni合金层,并且通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDS)确定物相并表征结构。采用开路计时电位法估算了LaNi5金属间化合物的标准生成吉布斯自由能。揭示了恒电位电解方法是制备La-Ni镀层合金以及提取熔盐中La的有效方法。 展开更多

关键词 licl-kcl-LaCl3 La-Ni 镀层合金 吉布斯自由能

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在LiCl-KCl-ZnCl_2熔盐体系中电化学共还原提取钕 被引量：5

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作者 薛云 周志萍 +5 位作者 颜永得 张密林 李星 纪德彬 韩伟 张萌 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1674-1680,共7页

针对镧系元素钕,本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773 K时Nd(III)在钼电极上在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中的电化学行为及Zn-Nd合金的形成过程.结果表明:在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐中,Nd(III)在预先沉积的Zn阴极上欠电位... 针对镧系元素钕,本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773 K时Nd(III)在钼电极上在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中的电化学行为及Zn-Nd合金的形成过程.结果表明:在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐中,Nd(III)在预先沉积的Zn阴极上欠电位沉积形成三种Zn-Nd金属间化合物.基于电化学行为研究,采用恒电位电解提取Nd并用方波伏安曲线测量来检测Nd(III)离子浓度的变化,然后通过电解前后Nd(III)离子浓度变化评估了Nd的电解提取效率.实验结果表明:-1.84 V恒电位电解进行50 h后,Nd(III)离子浓度接近于零,提取效率为99.67%.在973 K时通过恒电流电解提取Nd并获得了Zn-Nd合金,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对合金的相组成和微观形貌进行了分析.XRD分析表明在Zn-Nd合金中存在Nd2Zn17,LiZn和Zn相,EDS能谱分析表明Nd在合金中的原子分数高达14.99%. 展开更多

关键词 licl—kcl熔盐 熔盐电解 电化学提取 Zn-Nd合金 提取效率

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LiCl-KCl熔盐中钍的电极过程研究 被引量：3

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作者 王喆 欧阳应根 +2 位作者 王长水 石胡欣 郑海洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期180-183,共4页

通过循环伏安法和计时电位法,研究LiCl-KCl熔盐中Th4+在723～803K内在Mo电极上的电极过程。结果表明,Th4+在Mo电极上的电极过程受离子扩散步骤控制,扩散系数D随温度T变化的经验公式为ln D=33.94-2.879×104/T,形式电位的经验公式为... 通过循环伏安法和计时电位法,研究LiCl-KCl熔盐中Th4+在723～803K内在Mo电极上的电极过程。结果表明,Th4+在Mo电极上的电极过程受离子扩散步骤控制,扩散系数D随温度T变化的经验公式为ln D=33.94-2.879×104/T,形式电位的经验公式为E0v′sCl-/Cl2=-3.45+7.5×10-4 T。 展开更多

关键词 钍 licl-kcl熔盐 电极过程

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Mn(Ⅱ)在LiCl-KCl-MgCl_2-MnCl_2熔盐体系中的电化学行为 被引量：5

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作者 陈丽军 张密林 +2 位作者 韩伟 颜永得 曹鹏 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期327-330,共4页

采用循环伏安和计时电位等电化学技术研究了Mn(Ⅱ)在LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2熔盐体系中的电还原过程和Mg-Li-Mn合金的共沉积条件.结果显示,在LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2熔盐体系中,Mn(Ⅱ),Mg(Ⅱ)和Li(Ⅰ)的还原电位分别为-1.14,-1.78和-2.19 V... 采用循环伏安和计时电位等电化学技术研究了Mn(Ⅱ)在LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2熔盐体系中的电还原过程和Mg-Li-Mn合金的共沉积条件.结果显示,在LiCl-KCl-MgCl2-MnCl2熔盐体系中,Mn(Ⅱ),Mg(Ⅱ)和Li(Ⅰ)的还原电位分别为-1.14,-1.78和-2.19 V.Mn先析出,在钼电极表面沉积;Mg在Mn上欠电位沉积生成Mg-Mn合金;而Li在Mg-Mn合金上欠电位沉积形成Mg-Li-Mn合金.实验结果表明,Mn(Ⅱ)在熔盐中的还原电极过程受扩散控制.Mn(Ⅱ)在熔盐中的扩散系数约为10-5 cm2/s.运用XRD技术对恒电流电解制备的Mg-Li-Mn合金进行了分析,结果表明,Mg-Li-Mn合金中含有β-Li,α-Mg和Mn 3个相. 展开更多

关键词 licl-kcl-MgCl2-MnCl2熔盐体系 循环伏安 计时电位 扩散系数 Mg-Li-Mn合金

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LiCl-KCl熔盐中Pu^(3+)在Al阴极上的电化学行为 被引量：3

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作者 孟照凯 林如山 +4 位作者 王有群 陈辉 宋鹏 何辉 叶国安 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期133-138,I0003,共7页

基于固体Al阴极分离锕系元素(An)与裂变产物(FP)的电解精炼技术是极具前景的干法后处理流程之一。本研究采用暂态电化学法系统研究了Pu^(3+)在固体Al阴极上的电化学行为。循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究结果表明,Pu^(3+)在Al阴极... 基于固体Al阴极分离锕系元素(An)与裂变产物(FP)的电解精炼技术是极具前景的干法后处理流程之一。本研究采用暂态电化学法系统研究了Pu^(3+)在固体Al阴极上的电化学行为。循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究结果表明,Pu^(3+)在Al阴极上可一步还原为合金,且该反应为不可逆,Pu^(3+)与Al形成合金的电位与温度的关系式为E^(θ,*)(Pu^(3+)/PuAl n)(vs.Cl-/Cl_(2))=-2.944+9.84×10^(-4)T。开路计时电位法(OCP)结合相图表明,Pu^(3+)在固体Al阴极上可生成Pu_(3)Al、PuAl、PuAl_(2)、PuAl_(3)和PuAl_(4)五种合金化合物,且计算得到了不同温度时PuAl_(4)的Gibbs生成自由能。 展开更多

关键词 licl-kcl熔盐 钚 电化学行为 Al阴极

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LiCl-KCl熔盐中Zr(Ⅳ)于Mo电极上的电化学行为 被引量：3

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作者 肖益群 王有群 +2 位作者 林如山 贾艳虹 何辉 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期100-104,共5页

通过循环伏安法、方波伏安法和计时电位法等研究了LiCl-KCl共晶熔盐中ZrCl_4于Mo电极上的电化学行为。探究Zr(Ⅳ)于Mo阴极的还原机理,并计算Zr(Ⅱ)的扩散系数及Zr(Ⅱ)/Zr(0)的表观标准电势。结果表明:Zr(Ⅳ)在Mo阴极还原机理为:Zr(Ⅳ)+2... 通过循环伏安法、方波伏安法和计时电位法等研究了LiCl-KCl共晶熔盐中ZrCl_4于Mo电极上的电化学行为。探究Zr(Ⅳ)于Mo阴极的还原机理,并计算Zr(Ⅱ)的扩散系数及Zr(Ⅱ)/Zr(0)的表观标准电势。结果表明:Zr(Ⅳ)在Mo阴极还原机理为:Zr(Ⅳ)+2e=Zr(Ⅱ);Zr(Ⅱ)+2e=Zr(0)或Zr(Ⅱ)+e+Cl^-=ZrCl;ZrCl+e=Zr(0)+Cl^-;金属Zr在阳极的氧化过程为:Zr(0)-2e=Zr(Ⅱ)和Zr(Ⅱ)-2e=Zr(Ⅳ)。Zr(Ⅳ)还原为Zr(Ⅱ)和Zr(Ⅱ)还原为Zr(0)均为可逆反应,且还原过程均为扩散控制。LiCl-KCl熔盐中Zr(Ⅱ)于Mo阴极上的扩散系数与温度的关系为:ln D=-6 724/T-2.95,扩散的活化能Ea=55.9kJ/mol。Zr(Ⅱ)/Zr(0)的表观标准电位与温度的关系为:E_(Zr(Ⅱ)/Zr(0))^(Θ*)=-2.695+9.33×10^(-4) T。 展开更多

关键词 licl-kcl熔盐 ZrCl 干法后处理 乏燃料 电化学行为

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KCl-LiCl-KF系熔盐介质中MgAl_2O_4粉体的合成制备 被引量：2

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作者 柯昌明 甘霖 《耐火材料》 CAS 北大核心 2010年第5期329-333,共5页

以工业氧化铝和轻质氧化镁（分析纯）为主要原料,在500-1 000℃范围内,研究了KCl、LiCl及KCl-LiCl熔盐介质中MgAl2O4粉体的合成制备以及KF的作用和影响。采用X射线衍射仪、激光粒度分析仪及扫描电子显微镜对产物粉体进行了分析表征,并... 以工业氧化铝和轻质氧化镁（分析纯）为主要原料,在500-1 000℃范围内,研究了KCl、LiCl及KCl-LiCl熔盐介质中MgAl2O4粉体的合成制备以及KF的作用和影响。采用X射线衍射仪、激光粒度分析仪及扫描电子显微镜对产物粉体进行了分析表征,并探讨了MgAl2O4的合成反应机制。结果表明：1）复合熔盐（KCl-LiCl）较之单一熔盐（LiCl、KCl）、单一熔盐LiCl较之KCl更有利于MgAl2O4粉体的合成;2）KF的引入能促进熔盐介质中MgAl2O4的形成,并明显降低MgAl2O4的合成温度;3）在未引入KF的熔盐介质中,MgAl2O4合成反应机制为模板机制;在引入KF的熔盐介质中,MgAl2O4合成反应机制包括模板机制和溶解-沉淀机制。 展开更多

关键词 镁铝尖晶石 熔盐法 kcl licl KF

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LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液态Ga电极上的电化学行为 被引量：2

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作者 林如山 王有群 +1 位作者 何辉 叶国安 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期530-536,I0003,共8页

采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)和计时电位法(CP)等暂态电化学方法研究了LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液池Ga和液膜Ga电极上的电化学行为。以高纯Al 2O 3包覆的石墨棒作对电极,以Ag/AgCl(x=2%)为参比电极,结果表明,在液池Ga电极上,... 采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)和计时电位法(CP)等暂态电化学方法研究了LiCl-KCl熔盐体系中Ce(Ⅲ)在液池Ga和液膜Ga电极上的电化学行为。以高纯Al 2O 3包覆的石墨棒作对电极,以Ag/AgCl(x=2%)为参比电极,结果表明,在液池Ga电极上,Ce(Ⅲ)可一步还原为αGa 6Ce:Ce(Ⅲ)+3e+6Ga=αGa 6Ce,该反应为不可逆过程,并受扩散控制;Ce(Ⅲ)的扩散系数与温度的关系式为:ln D=2.88-10118.4/T;Ce(Ⅲ)/αGa 6Ce的半波电位与温度的关系式为:E=-1.701+5.472×10-4 T。此外,在Ga液膜电极上,Ce(Ⅲ)可发生欠电位沉积,形成至少三种金属间化合物。 展开更多

关键词 Ce(Ⅲ) 液态Ga电极 电化学行为 licl-kcl 干法后处理

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LiCl-KCl共晶熔盐中氧离子的去除 被引量：1

13

作者 肖益群 林如山 +1 位作者 程仲平 何辉 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期251-254,共4页

采用NH4Cl和HCl气体进行LiCl-KCl共晶熔盐中氧离子的去除。在使用NH4Cl和HCl气体去除LiCl-KCl共晶熔盐中的氧离子过程中,用钇稳定氧化锆测氧电极对熔盐中的氧离子浓度变化进行测定。结果表明,HCl与熔盐中氧离子反应生成H2O,并将反应产... 采用NH4Cl和HCl气体进行LiCl-KCl共晶熔盐中氧离子的去除。在使用NH4Cl和HCl气体去除LiCl-KCl共晶熔盐中的氧离子过程中,用钇稳定氧化锆测氧电极对熔盐中的氧离子浓度变化进行测定。结果表明,HCl与熔盐中氧离子反应生成H2O,并将反应产物水通过HCl载带出去。NH4Cl去除氧离子的过程也是通过NH4Cl分解的HCl与氧离子反应除去熔盐中氧离子。NH4Cl和HCl均能有效地去除LiCl-KCl熔盐中的氧离子,使氧离子浓度降低至10^-5~10^-4mol/kg。 展开更多

关键词 licl-kcl熔盐 去除 氧离子

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LiCl-KCl共晶熔盐的纯化 被引量：4

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作者 张凯 王有群 +3 位作者 肖益群 林如山 贾艳虹 何辉 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期382-387,共6页

氯化锂-氯化钾共晶熔盐是电解精炼干法后处理中最常用的电解质,其含有的杂质直接影响电流效率和产物纯度。本研究分别采用高温处理、HCl气体鼓泡和恒电位电解等方法依次去除了熔盐中的易挥发物质、氧离子和金属离子等杂质,获得了较高纯... 氯化锂-氯化钾共晶熔盐是电解精炼干法后处理中最常用的电解质,其含有的杂质直接影响电流效率和产物纯度。本研究分别采用高温处理、HCl气体鼓泡和恒电位电解等方法依次去除了熔盐中的易挥发物质、氧离子和金属离子等杂质,获得了较高纯度的熔盐。采用热重分析(TGA)、电化学和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等方法对比了纯化前后熔盐中各杂质的含量。研究结果表明:去除易挥发杂质的最佳处理温度范围为450～650℃;去除杂质金属离子时最佳电解电位为-2.3Vvs.Ag/AgCl(摩尔分数2%),恒电位电解800s后杂质金属离子总量低于1.5×10-6 g/g(盐)。以上研究结果表明,采用高温处理、HCl气体鼓入和恒电位电解可获得纯度较高的LiCl-KCl共晶熔盐。 展开更多

关键词 licl-kcl熔盐 纯化 电解精炼 干法后处理

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LiCl-KCl中Cs^(+)对La^(3+)电化学行为的影响

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作者 罗万 缪继东 +3 位作者 杨大伟 刘雅兰 王东东 赵修良 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期563-573,I0003,共12页

模拟研究了电解精炼时阳离子裂变产物(Cs^(+))累积在LiCl-KCl中对镧系元素(La)电化学行为的影响。首先,采用循环伏安法测得La^(3+)在W电极上及液态Ga电极上的电化学性质,结果显示在两种电极上其还原电位随着Cs^(+)浓度的增加逐渐负移。... 模拟研究了电解精炼时阳离子裂变产物(Cs^(+))累积在LiCl-KCl中对镧系元素(La)电化学行为的影响。首先,采用循环伏安法测得La^(3+)在W电极上及液态Ga电极上的电化学性质,结果显示在两种电极上其还原电位随着Cs^(+)浓度的增加逐渐负移。随后,采用计时电位法研究了La^(3+)在熔盐中的扩散行为,发现其扩散系数随着Cs^(+)的累积从1.08×10-5cm^(2)/s减小到4.80×10^(-6)cm^(2)/s。最后,利用线性极化法和交流阻抗法研究了La^(3+)在液态Ga阴极上的动力学性质,结果显示随着Cs^(+)浓度增加,交换电流密度(i_(0))从0.302A/cm^(2)减小到0.0845A/cm^(2),反应活化能(E_(a))从26.77kJ/mol增大到39.24kJ/mol。以上结果表明,Cs^(+)在LiCl-KCl中累积时会改变La^(3+)的还原电位、影响还原反应速率。此外,通过拟合交流阻抗谱的等效电路发现,随着Cs^(+)浓度的增加电解质的物理性质也发生改变,电解质的溶液电阻增大。 展开更多

关键词 La^(3+) Cs^(+) licl-kcl 液态Ga电极 电化学行为

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LiCl-KCl熔盐中电解还原钛铁矿的研究 被引量：4

16

作者 崔鹏 戴玮 +4 位作者 颜恒维 李绍元 戴永年 马文会 秦博 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2018年第11期16-18,27,共4页

在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在... 在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。 展开更多

关键词 钛铁矿 熔盐电解 licl-kcl熔盐 反应机理

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稀土氧化物Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)在KCl-LiCl-Li_(2)O熔盐中的电解 被引量：2

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作者 季男 彭浩 +4 位作者 蒋锋 黄卫 朱铁建 佘长锋 龚昱 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期524-532,I0002,共10页

采用循环伏安法和计时电位法研究了Li_(2)O在KCl-LiCl熔盐中的电化学行为,并利用卷积伏安法计算了923 K下O_(2)-在KCl-LiCl熔盐中的扩散系数(D),得到D=0.5×10^(-5) cm^(2)/s。以Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3... 采用循环伏安法和计时电位法研究了Li_(2)O在KCl-LiCl熔盐中的电化学行为,并利用卷积伏安法计算了923 K下O_(2)-在KCl-LiCl熔盐中的扩散系数(D),得到D=0.5×10^(-5) cm^(2)/s。以Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)为阴极,在KCl-LiCl-Li_(2)O(w=1%)熔盐中进行电解(恒电压3.40 V、电解温度923 K、电解时间25 h)。通过X射线衍射分析(XRD),证实稀土氧化物被部分还原为金属,并分析了电解过程中可能发生的反应。同时利用PRS模型(该模型可将固态阴极内离子的极限扩散速率与固态氧化物孔隙P、金属/氧化物摩尔体积R、阴极还原后的体积收缩率S等参数关联)分析了这些稀土氧化物的电解还原模型,得到Gd_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)和Dy_(2)O_(3)的最优孔隙率分别为18.7%、24.2%、30.6%、16.7%,最短电解时间分别为133、157、143、119 h,将这些结果与电解实验结果进行对比,发现阴极的孔隙率和电解时间均不满足金属氧化物完全被还原的要求,并给出了相应的解释。 展开更多

关键词 Li_(2)O kcl-licl熔盐 电化学行为 稀土氧化物 电解还原

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LiCl-KCl体系中液态Zn阴极熔盐电解提取镨 被引量：1

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作者 纪德彬 刘尧 +4 位作者 王朴 乔志强 颜永得 张密林 吴红军 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期191-200,I0001,共11页

利用液态金属作为阴极分离、提取稀土元素有很多优点。以液态金属Zn为阴极,研究Pr(Ⅲ)离子在液态Zn阴极上还原的电化学机理。在LiCl-KCl-PrCl_(3)熔盐中,分别采用循环伏安法、半积分法研究W电极和液态Zn电极上Pr(Ⅲ)的电化学还原过程。... 利用液态金属作为阴极分离、提取稀土元素有很多优点。以液态金属Zn为阴极,研究Pr(Ⅲ)离子在液态Zn阴极上还原的电化学机理。在LiCl-KCl-PrCl_(3)熔盐中,分别采用循环伏安法、半积分法研究W电极和液态Zn电极上Pr(Ⅲ)的电化学还原过程。结果表明,在该实验温度下,只有一种富锌的Pr_(x)Zn_(y)金属间化合物生成。通过循环伏安法和半微分法计算了LiCl-KCl熔盐中Pr(Ⅲ)的扩散系数。根据电化学机理研究,采用液态金属Zn为阴极恒电位电解提取稀土Pr。电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)结果表明,随着电解时间的增长,熔盐中Pr(Ⅲ)离子的浓度逐渐降低。电解2 h后,提取效率为45.38%,当电解时间达到40 h时,提取效率为99.48%。X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)点分析结果表明,恒电位电解2 h得到的沉积物为Zn_(11)Pr_(3)。 展开更多

关键词 licl-kcl熔盐 电化学行为 液态Zn 提取效率

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La^(3+)在LiCl-KCl熔盐中E-pO^(2-)的稳定性相图 被引量：1

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作者 许恒斌 王长水 +2 位作者 张凯 杨明帅 晏太红 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期209-215,I0002,共8页

主要研究了723~813 K下LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)在惰性W电极上的电化学行为。在惰性W电极上La^(3+)约在-2.04 V(vs.Ag/AgCl)被还原,该反应是一步三电子转移的过程。在LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中利用开路计时电位计算La^(3+... 主要研究了723~813 K下LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)在惰性W电极上的电化学行为。在惰性W电极上La^(3+)约在-2.04 V(vs.Ag/AgCl)被还原,该反应是一步三电子转移的过程。在LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中利用开路计时电位计算La^(3+)/La在W电极上的氧化还原电位、形成LaCl_(3)吉布斯自由能以及La^(3+)活度系数。采用电位滴定法研究LaCl_(3)与氧化物离子的反应,滴定曲线表明氧化物的沉淀为LaOCl。根据实验得到的表观电极电位、活度系数和相关的热力学数据,绘制了La-O稳定性相图。E-pO^(2-)稳定相图显示La^(3+)在723 K和较高O^(2-)的浓度范围内稳定存在的化合物为LaOCl。 展开更多

关键词 licl-kcl E-pO^(2-) 电位滴定 热力学性质

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LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)的反应动力学机理 被引量：1

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作者 罗万 刘雅兰 +2 位作者 杨大伟 姜仕林 赵修良 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期192-199,共8页

在LiCl-KCl共晶盐中,研究了在不同温度下La^(3+)的反应动力学机理。首先,在723~873 K范围内,利用循环伏安法(CV)测得La^(3+)的扩散系数D为3.06×10^(-5)~6.08×10^(-5)cm^(2)/s,并根据Arrhenius方程计算了La^(3+)在电解质中的... 在LiCl-KCl共晶盐中,研究了在不同温度下La^(3+)的反应动力学机理。首先,在723~873 K范围内,利用循环伏安法(CV)测得La^(3+)的扩散系数D为3.06×10^(-5)~6.08×10^(-5)cm^(2)/s,并根据Arrhenius方程计算了La^(3+)在电解质中的扩散活化能E_(D)=34.51 kJ/mol。随后,利用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了La^(3+)在电极上的动力学参数并测得交换电流密度i_(0)为0.48~1.39 A/cm^(2)、反应速率常数k_(0)=2.04×10^(-4)~5.90×10^(-4)cm/s及反应活化能E_(a)=35.04 kJ/mol。通过Nyquist图和拟合的等效电路图研究La^(3+)在W电极上的反应动力学机理,发现在LiCl-KCl共晶盐中La^(3+)的电化学反应速率不仅受扩散控制还受电荷转移控制,且与温度成正相关。 展开更多

关键词 licl-kcl LaCl_(3) 扩散系数 电化学阻抗谱 动力学参数

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