AUC在氢中的分解与还原

AUC转化过程已在核燃料循环中被广泛采用,但此过程的动力学研究至今在公开文献上尚无详细报道。本文用非等温法研究了AUC在氢中的分解动力学。DSC曲线用非线性拟合法在计算机上求解。结果表明:在90％转化率范围内动力学服从Avrami-Erofeev方程,测得分解反应的表观活化能和指前因子分别为113.0kJ/mol和7.11×10~(11)S~(-1)。在450～600℃范围内,用等温热重法研究了AUC分解产物于氢中的还原动力学。结果表明,转化率和时间均呈线性关系,并测得还原反应的表观活化能为113.9kJ/mol。考察了AUC分解产物在还原过程中的粒度效应和氢分压效应。根据动力学行为和扫描电镜(SEM)观察,讨论了还原反应的机理和颗粒的结构。     

用非等温法研究AUC在氮气流中的热分解动力学

用非等温法测定了AUC(碳酸铀酰铵)在N_2中的热分解动力学。DSC曲线用非线性拟合法在计算机上求解。结果表明,粒度大小对分解速度无明显影响,在90%转化率范围内动力学服从Avrami-Erofeev方程。测得表观活化能和指前因子分别为105.5kJ/mol和2.17×10~(10)s~(-1)。     

用非等温法研究AUC在氮气流中的热分解动力学

用非等温法测定了AUC(碳酸铀酰铵)在N_2中的热分解动力学。DSC曲线用非线性拟合法在计算机上求解。结果表明,粒度大小对分解速度无明显影响,在90％转化率范围内动力学服从Avrami—Erofeev方程。测得表观活化能和指前因子分别为105.5kJ/mol和2.17×10~(10)s~(-1)。     

流化床脱硝三氧化铀的氨裂解气还原研究

应用等温热重法研究了由流化床脱硝三氧化铀的氨裂解气还原动力学,结果表明,在温度为550～660℃和转化率为0～95％的范围内,反应动力学服从Sepencer-Toply方程,符合未反应核化学反应控制模型,测得还原反应的表观活化能为133.8kJ/mol。实验证明氨裂解气还原过程与氢氮混合物(3H_2+N_2)的基本相同。测定了氢分压和水蒸气分压对还原反应的影响,求得氢的分压指数为0.57。水蒸汽的存在,明显的抑制了还原反应速度。     

三氧化铀氢还原动力学

应用等温热重法研究了由流化床脱硝制得的三氧化铀的氢还原动力学。结果表明,在温度为550～660℃和转化率为0～95％的范围内,反应动力学服从Spencer-Toply方程,符合未反应核模型化学反应控制机理。测得还原反应的表观活化能为136.3kJ/mol。考察了氢气浓度对还原过程的影响。     

三氧化铀氢还原动力学

应用等温热重法研究了由流化床脱硝制得的三氧化铀的氢还原动力学。结果表明,在温度为550～660℃和转化率为0～95％的范围内,反应动力学服从Spencer-Toply方程,符合未反应核模型化学反应控制机理。测得还原反应的表观活化能为136.3kJ/mol。考察了氢气浓度对还原过程的影响。     

电动势法研究HAN与Fe3+氧化还原反应动力学

采用电动势法研究了硝酸体系中硝酸羟胺(HAN)还原Fe3+离子的反应动力学,得到了动力学表观速率方程-dc(Fe3+)/dt=kc0.62(HAN)c-2.80(H+)c(Fe3+)c-0.85(Fe2+);当温度为50℃、离子强度I=1.0mol/L时,表观速率常数k=(2.9±0.1)×10-6(mol/L)3.02/s,反应表观活化能Ea=(125±3)kJ/mol。硝酸根的存在对反应起到抑制作用,离子强度的增大对反应有促进作用。     

纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的还原动力学研究

采用液相还原法制备纳米零价铁（nZVI）,用来去除溶液中的U(Ⅵ),讨论了溶液pH值、nZVI质量浓度、接触反应时间和温度对去除效果的影响,并从nZVI对U(Ⅵ)的还原角度探讨了还原动力学规律。研究结果表明：nZVI对溶液中的U(Ⅵ)有很好的去除效果,其去除过程包括还原沉淀和吸附,其中还原过程符合准一级还原动力学模型;溶液pH值对去除效果有明显的影响,在溶液pH值为5.0时,去除率达到最大值96.27%。温度对去除效果有一定的影响,表观速率常数k_obs随反应温度的升高而增大,还原速率与反应温度的关系符合Arrhenius定律,反应活化能E_a为16.54 kJ/mol,低于一般化学反应的活化能（60～250 kJ/mol）,表明该反应较易进行。     

氘/氚化锆热解吸动力学同位素效应

在高真空金属系统上测定了氘化锆和氚化锆在恒容体系和775～875℃范围内热解吸的压力-时间等温线(p-t曲线),应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度的速率常数。随着温度的升高,热解吸反应的速率增大,反应的平衡压随之增高。由速率常数计算得到氘化锆和氚化锆热解吸的表观活化能分别为(40.1±0.8)kJ/mol和(57.7±1.6)kJ/mol。氚化锆热解吸的表观活化能高于氘化锆热解吸的表观活化能,表现出显著的热解吸动力学同位素效应。     

丙烯酰胶-乙醇体系辐射反应的研究

本文介绍了在乙醇介质中用~(60)Coγ射线辐射引发聚合合成纯度较高的聚丙烯酰胺(PMA),并对它的辐射聚合动力学进行了研究。结果表明:在乙醇介质中丙烯酰胺(AM)辐射聚合转化率随着反应体系的温度、剂量率及单体浓度的增加而增加,但聚合物分子量却随着反应体系温度的增加而略有下降。此外,计算了本体系的表观活化能为7.56kJ/mol(1.88kcal/mol)。     

氧化铀的反应性能Ⅰ.一步脱硝法制得的二氧化铀

固体反应性能取决于固体的结构。本文研究一步法脱硝料(由硝酸铀酰水合物经过一步脱硝还原过程而制得)的结构和其反应性能的改进。研究表明,一步法脱硝料可能是一种由硬质小球组成的多孔性聚集体。对此种物料用氧化法进行活化,获得显著效果。未经处理的物料在500℃用无水HF反应90min,氢氟化转化率仅为68%。经过氧化活化处理并再还原成UO_2的物料,在430℃用40%HF反应35min,其氢氟化转化率可达到98%。后者的反应性能已接近分解料(由AUC进行分解还原而制得的UO_2)。     

氧化铀的反应性能——Ⅰ.一步脱硝法制得的二氧化铀

固体反应性能取决于固体的结构。本文研究一步法脱硝料(由硝酸铀酰水合物经过一步脱硝还原过程而制得)的结构和其反应性能的改进。研究表明,一步法脱硝料可能是一种由硬质小球组成的多孔性聚集体。对此种物料用氧化法进行活化,获得显著效果。未经处理的物料在500℃用无水HF反应90min,氢氟化转化率仅为68％。经过氧化活化处理并再还原成UO_2的物料,在430℃用40％HF反应35min,其氢氟化转化率可达到98％。后者的反应性能已接近分解料(由AUC进行分解还原而制得的UO_2)。     

氢/氘化钛热解吸的动力学同位素效应

在高真空金属系统上测定了氢化钛和氘化钛在恒容体系中、350~550℃温度下热解吸氢和氘的P-t曲线;应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度下的反应速率常数,得到氢化钛和氘化钛热解吸的表观活化能分别为27.1±0.4和42.3±1.9 kJ/mol。氘化钛热解吸氘的表观活化能高于氢化钛热解吸氢的表观活化能,表现出显著的热解吸动力学同位素效应,表明氘化钛热解吸时需要更高的初始能量;同时也说明氘化钛在相同条件下比氢化钛更稳定。     

氘/氚化铀热解吸的动力学同位素效应

在高真空金属系统上测定了氘/氚化铀在恒容体系和225～400℃范围内热解吸的压力-时间等温线,应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度下的速率常数。随着温度的升高,热解吸反应的速率增大,反应的平衡压随之增高。由速率常数计算得到氘/氚化铀热解吸的表观活化能分别为(26.3±0.4)kJ/mol和(27.7±0.6)kJ/mol。活化能数据显示,氘/氚化铀热解吸反应的动力学同位素效应不明显。     

LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)的反应动力学机理北大核心CSCD

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。     

钛-氚反应特性研究 BR>script

针对氚化钛后处理过程中的技术要求,在金属氢化物热力学及动力学参数测试系统上测定了氚化钛在恒容系统和350~550℃范围内热解吸反应的p-t曲线,并应用反应速率分析方法计算了其在不同温度下的速率常数,得到氚化钛热解吸反应的表观活化能Ea为(62.1±1.6)kJ/mol。     

单甲基肼还原Np(Ⅴ)的反应动力学

用分光光度法研究了HNO3介质中单甲基肼(MMH)还原Np(Ⅴ)的动力学行为.通过考察还原剂浓度和酸度等条件对Np(Ⅴ)动力学过程的影响,确定了反应的动力学速率方程为-dc(Np(Ⅴ))/dt=kc(Np(Ⅴ))c0.36(MMH)c(H+),在温度θ=35℃,离子强度为2 mol/L时,反应速率常数k=0.004 79(mol/L)-1.36/min.研究了离子强度、c(U(Ⅵ))和温度对反应的影响.结果表明,离子强度和c(U(Ⅵ))对反应速率无显著影响;反应活化能为60.43 kJ/mol,随着温度的升高,反应速率加快.并在此基础上推测了可能的反应机理.     

U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究——Ⅱ.U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取动力学

本文在带有阴阳极的恒界面池中研究了HNO_3-N_2H_5NO_3(H_2O)/UO_2(NO_3)_2-HNO_3(30％TBP-煤油)体系在U(Ⅵ)电解还原过程中的U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取动力学。这是U(Ⅵ)电还原反萃动力学研究的第二步。根据实验结果和数据处理,得到U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取过程的表观活化能分别为36.02kJ/mol和21.13kJ/mol;U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取速率随两相搅拌速率的增大而增大;U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取过程均由扩散控制。随着阴极电位的降低,U(Ⅵ)反萃和U(Ⅳ)萃取速率均增大。     

甲醛肟与HNO_2氧化还原反应动力学

用分光光度法研究了高氯酸体系中甲醛肟(FO)与亚硝酸的还原动力学,其动力学方程式为:-dc(HNO2)/dt=kc(HNO2)c1.32(FO)c0.96(Cl O4-),其中在1.0℃时,k=(7.55±0.50)(mol/L)2.28/s,活化能Ea=(65.16±6.52)kJ/mol。增加甲醛肟浓度、高氯酸根浓度和温度,HNO2还原速度增加,H+浓度对还原反应基本无影响。     

钛-氚反应特性研究Ⅱ.动力学特性

应用反应速率分析方法,通过测定钛在恒容系统内和823~1 023 K范围氚化反应的P-t曲线,计算了钛氚化反应的速率常数,得到钛氚化反应的表观活化能为(155.5±3.2)kJ/mol。通过与文献比较,钛氚化反应的表观活化能明显高于钛氢化和钛氘化的表观活化能。