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《todga在離子液體中對(duì)釷、鈾的萃取分離》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文TODGA在離子液體中對(duì)釷、鈾的萃取分離碩士研究生：劉超學(xué)號(hào)：1120209363導(dǎo)師：趙龍副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：核能科學(xué)與工程所在單位：機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院答辯日期：2015年1月授予學(xué)位單位：上海交通大學(xué)DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterExtractionandSeparationofTh(IV),U(VI)UsingTODGA/[C2mim][NTf2]SystemCandidate
2、：ChaoLiuStudentID:1120209363Supervisor：AssociateProf.LongZhaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：NuclearScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上
3、海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文TODGA在離子液體中對(duì)釷、鈾的萃取分離摘要隨著核電的快速發(fā)展，一方面如何處理隨之產(chǎn)生的大量乏燃料，減少其對(duì)人類和環(huán)境的危害成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。另一方面，由于地球上有限的鈾資源，無(wú)法滿足核能的可持續(xù)發(fā)展的需求，因此必須走閉式核燃料循環(huán)路線，回收利用乏232燃料中的鈾；此外，天然釷只有一種同位素Th，是一種可轉(zhuǎn)換材料，其儲(chǔ)量232是鈾儲(chǔ)量的3倍多。Th可以通過(guò)中子俘獲和β衰變等核反應(yīng)，生成易裂變的233233U。生成的U可以參與裂變，可以有效地緩解鈾資源的不足。本課題將探索利用TODGA/離子液體體系實(shí)
4、現(xiàn)釷、鈾分離的可行性。本論文選擇了對(duì)鑭系、錒系元素具有良好萃取效果的二酰胺莢醚類“綠色”萃取劑TODGA為萃取劑，以疏水性的咪唑類離子液體[C2mim][NTf2]為稀釋劑，組成的新的“綠色”萃取體系。利用該體系對(duì)硝酸水溶液體系中釷、鈾的萃取行為進(jìn)行研究。詳細(xì)的考察了在TODGA/離子液體體系中，接觸時(shí)間、硝酸濃度、被萃的離子濃度、TODGA濃度、溫度對(duì)該體系萃取性能的影響，并探究了該體系在硝酸溶液中萃取釷、鈾的萃取機(jī)理以及萃取分離二者的可行性。本文一共分為五章，每章的主要內(nèi)容與結(jié)論概述如下：第一章首先介紹了核電發(fā)展的現(xiàn)狀
5、，發(fā)現(xiàn)核電的可持續(xù)發(fā)展離不開乏燃料后處理。然后介紹了乏燃料后處理的現(xiàn)狀及當(dāng)前世界各國(guó)認(rèn)為的唯一的、實(shí)用的基于PUREX流程的有機(jī)溶劑萃取技術(shù)的水法流程的優(yōu)缺點(diǎn)。接著介紹了新型溶劑離子液體的概念、獨(dú)特的性質(zhì)，作為稀釋劑在乏燃料后處理相關(guān)領(lǐng)域的代表性的研究成果及其相關(guān)的輻射效應(yīng)的研究。緊接著介紹了溶劑萃取的第一要素萃取劑的研究現(xiàn)狀，尤其是對(duì)莢醚類二酰胺的萃取分離鑭系、錒系元素的機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的研究；并介紹了TODGA作為萃取劑萃取金屬元素尤其是鑭系、錒系元素的研究成果。引出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。第二章研究了TODGA/離子液體對(duì)
6、釷在硝酸溶液中的萃取行為，詳細(xì)考察了4+接觸時(shí)間、硝酸濃度、Th濃度、TODGA濃度、溫度對(duì)TODGA/離子液體體系I上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文萃取性能的影響。作為對(duì)比，我們還考察了TODGA在傳統(tǒng)有機(jī)溶劑異辛烷中對(duì)4+4+Th的萃取。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TODGA/離子液體體系對(duì)Th的萃取反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，4+而且在50℃實(shí)驗(yàn)溫度下，能在5min內(nèi)達(dá)到萃取平衡。萃取體系隨著酸度對(duì)Th4+4+的萃取性能先降后增大；Th濃度的增大，TODGA濃度的降低，對(duì)Th的萃取4+性能下降。TODGA在離子液體萃取體系中比在有機(jī)體系中有更好的Th萃取
7、效果，特別是在低硝酸濃度條件下。通過(guò)萃取機(jī)理研究，推測(cè)出在低硝酸濃度下萃4+取反應(yīng)是離子交換且TODGA與Th配比為2:1，在高硝酸濃度下萃取是中性絡(luò)合。第三章研究了TODGA/離子液體對(duì)鈾在硝酸溶液中的萃取行為，詳細(xì)考察了2+接觸時(shí)間、硝酸濃度、UO2濃度、TODGA濃度、溫度對(duì)TODGA/[C2mim][NTf2]體系萃取性能的影響。作為對(duì)比，我們還考察了TODGA在傳統(tǒng)有機(jī)溶劑異辛烷2+2+中對(duì)UO2的萃取。結(jié)果表明：TODGA/[C2mim][NTf2]體系對(duì)UO2的萃取是吸2+熱反應(yīng)，且在50℃下，能在5min內(nèi)
8、達(dá)到平衡。萃取體系隨著酸度對(duì)UO2的萃2+2+取性能不斷地下降；UO2濃度的增大，TODGA濃度的降低，對(duì)UO2的萃取性2+能下降。TODGA在離子液體萃取體系中比在有機(jī)體系中有更好的UO2萃取效果。通過(guò)萃取機(jī)理研究，推測(cè)出在離子液體體系中萃取反應(yīng)機(jī)理是離子交換而在異辛烷體系中的萃取機(jī)理是中性配合。第四
