二芳基二硫代膦酸对Am(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)的萃取

合成了二苯基二硫代膦酸(DPDTPI)、二氯苯基二硫代膦酸(DCPDTPI)、二甲基苯基二硫代膦酸(DMP-DTPI)、二(2,5-二甲基苯基)二硫代膦酸(DDMPDTPI)和二(3,5-二氯-4-甲基苯基)二硫代膦酸(DDCMPDT-PI)共5种二芳基二硫代膦酸类萃取剂,并研究了它们的二甲苯溶液在HClO4-NaClO4体系中,对Am(Ⅲ)和稀土元素的萃取行为。结果表明,萃取能力按DDCMPDTPI>DMPDTPI>DPDTPI>DCPDTPI>DDMPDTPI的顺序减弱;对镅的萃取选择性由大到小的顺序为:DCPDTPI>DPDTPI>DDMPDTPI>DMPDTPI>DDCMPDTPI,所获得的最大分离因数α(Am/Eu)分别为21,4.4,1.8,1.3和1.0。5种二芳基二硫代膦酸对镧系元素的萃取均为正序萃取。     

二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸从不同水相介质中萃取示踪量的镅和铕

研究了二(2,4,4-三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)/正十二烷对不同水相介质中示踪量Am3 和Eu3 的萃取性能。结果表明,在水相介质为LiNO3,NaNO3,KNO3的体系中,3种阳离子Li ,Na ,K 对萃取没有显著影响;在水相介质为NaNO3,Na2SO4,NaClO4,NaCl,NaBr的体系中,不同阴离子对Am3 和Eu3 的萃取有一定影响。在水相介质为LiNO3,NaNO3,KNO3,NaCl,NaBr的体系中,分离因数均达到103以上,对Am3 和Eu3 有良好的分离效果;而在Na2SO4和NaClO4体系中,分离因数只有50和500左右,分离效果相对较差。     

一元烷基磷（膦）酸对镅,钕,铕的萃取

测定了８种一元烷基磷（膦）酸（ＨＬ）在不同ｐＨ和不同萃取剂浓度下对示踪量三价镅、钕、铕的萃取分配比Ｄ。萃取剂包括２种二烷基磷酸（ＲＯ）２ＰＯＯＨ、５种烷基膦酸单烷基酯（ＲＯ）ＲＰＯＯＨ和１种二烷基次膦酸Ｒ２ＰＯＯＨ，其中Ｒ是正辛基、仲辛基或异辛基。由ｌｇＤ－ｐＨ和ｌｇＤ－ｌｇｃＨ２Ｌ２直线的斜率分析可知，这３种元素的萃取反应是相同的。计算了各萃取反应的表观平衡常数Ｋｅｘ。铕的被萃取能力最强，镅和钕的被萃取能力接近，在大多数情况下，镅稍低于钕。随着萃取剂分子中ＲＯ基团被Ｒ基团取代及正辛基被仲辛基或异辛基取代，萃取能力明显下降，分离因数βＥｕ／Ａｍ和βＮｄ／Ａｍ略呈上升趋势。     

二氯苯基二硫代膦酸萃取Am~(3+)和三价镧系元素的研究

研究了二氯苯基二硫代膦酸 (DCPDTPI)对示踪量Am3+ 和Eu3+ 的萃取。实验结果表明 ,此萃取剂优先萃取Am3+ ,当萃取剂浓度为 0 1mol/L ,pH =2 73时 ,最大的分离因数β(Am3+ /Eu3+ ) max=8。用ICP MS法同时测定了DCPDTPI对除钷以外的所有镧系元素的萃取分配比 ,并计算了Am3+ 与这些元素的分离因数     

酰胺化合物对U(Ⅵ),Eu(Ⅲ),Sr(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的萃取

研究了酰胺荚醚（PAⅡ）和二（1－甲基庚基）乙酰胺（N－503）有硝酸溶液中对U（Ⅵ），Eu（Ⅲ），Sr（Ⅱ）和Fe(Ⅲ）的萃取。结果表明，PAⅡ对U（Ⅵ），Eu(Ⅲ),Sr(Ⅱ)均有良好的萃取性能，N－503只萃取U（Ⅵ），两种萃取剂对Fe(Ⅲ)均不萃取。     

HBTMPDTP对~(244)Cm萃取行为的研究

研究了二(2,4,4 三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)从NaNO3 HNO3介质中萃取示踪量244Cm的行为。考察了搅拌时间、离子强度、平衡水相pH值、萃取剂浓度和温度等因素对萃取平衡的影响,给出了萃取反应方程式。计算得到萃取平衡常数Kex=10-7.84±0.09,萃取反应焓ΔH0=17.4kJ/mol,熵ΔS0=-95.2(J·mol)/K。     

二(2-乙基己基)二硫代磷酸对镅和稀土元素协同萃取的研究

研究了二(2-乙基己基)二硫代磷酸(DEHDTP)和三辛基氧磷(TOPO)、4,7-二苯基-1,10-邻二氮菲(DPPHEN)、三辛基硫磷(TOPS)三种协萃剂对Am^3 、Nd^3 、Eu^3 、Tm^3 的协同(混合)萃取行为。TOPO和DPPHEN有很强的协萃能力,并提高了镅和稀土元素之间的分离系数,前者β(Am/Eu)=3．9,后者β(Am/Eu)=2,而TOPS几乎没有协萃作用。在常量稀土离子存在时分离系数进一步提高,TOPO的β(Am/Eu)=71,DPPHEN的β(Am/Eu)=3。     

核燃料循环中所用含磷萃取剂的辐照稳定性研究

对核燃料后处理以及高放废液处理中所用的含磷萃取剂的辐照稳定性已经进行了广泛的研究。对正辛基苯基-N，N’-二异丁基胺甲酰甲基氧化膦(CMPO)、二(2-乙基己基)磷酸(DEHPA)以及混合三烷基氧化膦(TRPO)等的辐照稳定性的研究进行了综述。主要介绍了CMPO、DEHPA和TRPO的辐解产物；辐照对萃取和保留的影响以及辐照后溶剂的净化方法。     

酰胺类萃取剂从模拟高放废液中分离锕系和镧系元素的研究

研究了酰胺荚醚N,N,N′,N′-四丁基-3-氧-戊二酰胺（TBOPDA）和N-503（N,N′-二乙基庚酰胺）以及TBOPDA与N-503的组合萃取剂在硝酸介质中对U（Ⅵ）、Pu(Ⅳ)、Am(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和其他一些金属离子的萃取行为,稀释剂为40％正辛醇-煤油。用0.075mol/LTBOPDA+0.5mol/LN-503/40%辛醇-煤油为萃取剂,从模拟高放废液中分离U（Ⅵ）、Pu(Ⅳ)、Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)的微型混合澄清槽实验结果表明在A槽,大于99.99％的U（Ⅵ）、Pu(Ⅳ)、Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)被萃入有机相;在R1槽,U（Ⅵ）被定量反萃,83％的Pu(Ⅳ)和36％的Am(Ⅲ)被反萃入水相;在R2槽中残留的Pu(Ⅳ)、Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)可被定量反萃下来。该流程可有效提取高放废液中的锕系元素,并可对其进行组分离。     

二(2,4,4三甲基戊基)-二硫代膦酸萃取分离Am和Cm的研究

研究了二（2,4,4三甲基戊基）-二硫代膦酸（HBTMPDTP）对Am与Cm的萃取和分离,单级萃取分离因数约为3。pH值、离子强度、萃取剂浓度、温度等因素对分离因子影响不大。8级萃取、3级洗涤的多级逆流萃取实验表明：HBTMPDTP能够使Am与Cm得到有效分离。萃取实验的计算值和实验值符合很好。根据串级计算给出了HBTMPDTP萃取分离压水堆废液中镅和锔的推荐流程,采用9级萃取、4级洗涤的萃取分离流程,镅的萃取率为99．92％,放化纯度达到99．99％,质量纯度达到99．82%;锔的萃余率为94．90％,放化纯度达到99．90％,质量纯度达到97．68％,镅中锔的分离因数为20,锔中镅的分离因数为1186。可以满足Am与Cm的分离-嬗变要求。     

HBTMPDTP对Pu(Ⅲ)的萃取行为研究

实验研究二(2，4，4-三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)对Pu(Ⅲ)的萃取行为。考察了搅拌时间、平衡水相pH、水相不同盐分、萃取剂浓度以及温度等因素对萃取平衡的影响。给出了萃取反应方程式，并计算获得了萃取平衡常数、萃取反应焓和熵。通过与文献中所报道的HBTMPDTP对Am(Ⅲ)、Cm(Ⅲ)的萃取行为比较可知，HBTMPDTP萃取Pu³⁺、Am³⁺、Cm³⁺的能力依次为Pu³⁺＞Am³⁺＞Cm³⁺。      

膦类萃取剂P5709萃取Eu（Ⅲ）的传质动力学

本文研究了膦类萃取剂异烷基膦酸(1-甲基-庚基)酯(俗称P5709)萃取Eu(Ⅲ)的传质动力学。根据搅拌强度、界面面积和操作温度对传质的影响.初步判定P5709萃取Eu(Ⅲ)为扩散控制过程。研究了聚胺类表面活性剂(上-205)对传质过程的影响,实验表明,表面活性剂的引入使界面传质阻力明显升高.     

Cyanex301和Cyanex302对镅和稀土元素的萃取研究

用二烷基一硫代膦酸（Ｃｙａｎｅｘ３０２）和二烷基二硫代膦酸（Ｃｙａｎｅｘ３０１）作萃取剂，环己烷作稀释剂，研究了它们对示踪量镅和铕的萃取行为及在常量镧存在时，Ｃｙａｎｅｘ３０１对镅、镧、铕和铥的萃取。结果表明，Ｃｙａｎｅｘ３０１和Ｃｙａｎｅｘ３０２萃取示踪量镅和铕时，镅与铕的萃取行为极其相似，但有常量稀土存在时，Ｃｙａｎｅｘ３０１对镅有明显的选择性，镅与铕的分离因数接近２００；稀土元素的萃取顺序为：ＤＴｍ＞ＤＥｕ＞ＤＬａ。     

HBTMPDTP-TBP从硝酸中协同萃取镅

研究了二(2,4,4三甲基戊基)二硫代膦酸(HBTMPDTP)磷酸三丁酯(TBP)煤油(OK)从pH=2～4的10molLNaNO3介质中萃取示踪量镅的行为。结果表明,HBTMPDTPTBP体系有明显的协萃效应。考察了HBTMPDTP和TBP浓度及平衡水相pH值对镅的分配比的影响,用斜率法测定了协萃配合物的组成为:AmA3·HA·TBP。计算了协萃平衡常数并讨论了萃取机理。     

二（2—乙基己基）单（或二）硫代磷（膦）酸对示踪量镅和稀土元素的萃取

研究了二（２－乙基己基）二硫代磷酸（ＤＥＨＤＴＰ）、二（２－乙基己基）单硫代磷酸（ＤＥＨＭＴＰ）和二（２－乙基己基）单硫代膦酸（ＤＥＨＭＴＰＩ）对Ａｍ３＋、Ｎｄ３＋、Ｅｕ３＋、Ｔｍ３＋的萃取，给出了ｌｇＤ对ｐＨ和ｌｇｃ（ＨＡ）的关系图。通过比较半萃取ｐＨ值和分离系数，表明３种萃取剂对４种离子的萃取能力依次为：ＤＥＨＭＴＰＩ＞ＤＥＨＭＴＰ＞ＤＥＨＤＴＰ，但只有ＤＥＨＤＴＰ优先萃取Ａｍ３＋。对镅萃取选择性的顺序为：ＤＥＨＤＴＰ＞ＤＥＨＭＴＰＩ＞ＤＥＨＭＴＰ。此结果再次说明，Ａｍ３＋是比Ｌｎ３＋“软”一些的硬酸。     

不对称荚醚萃取铀(Ⅵ)和稀土(Ⅲ)的研究

研究了不对称荚醚N，N'-二甲基二己基-3-氧戊二酰胺(DMDHGA)、N，N’-二甲基二辛基-3-氧戊二酰胺(DMDOGA)、N，N’-二甲基二月桂基-3-氧戊二酰胺(DMDLGA)和N，N’-二甲基二己基-3，6-二氧辛二酰胺(DMDHOA)在HNO3介质中对铀(Ⅵ)、稀土(Ⅲ)和锶(Ⅱ)的萃取行为。结果表明，随着酰胺官能团氮原子上烷基链增大，不对称荚醚萃取性能下降，与铀(Ⅵ)形成的萃合物在烷烃稀释剂中的溶解性增加。分别使用正十二烷、异辛烷和煤油作稀释剂时，DMDOGA萃取铀(Ⅵ)均出现第三相，而DMDHGA，DMDHOA和DMDLGA萃取时均不出现第三相。DMDHGA萃取铀(Ⅵ)和锶(Ⅱ)的分配比及铀(Ⅵ)与锶(Ⅱ)之间的分离系数均比对称荚醚N，N，N’，N'-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBGA)的大，有利于铀(Ⅵ)与锶(Ⅱ)的分离。DMDLGA与铀(Ⅵ)生成1：1型萃合物；而DMDLGA和DMDOGA与混合稀土(Ⅲ)(组成以氧化物计为27％La2O3，51％CeO2，6％Pr6O11,16％Nd2O3)生成1：2型萃合物。     

2 iPr-BTP对镅和稀土元素的萃取行为研究

以正十二烷／30％辛醇溶液为稀释剂，研究了2,6-双（5,6-二异丙基-1，2，4-三唑-3）吡啶（iPr-BTP）在硝酸介质中对镅和15种稀土元素的萃取行为，测定了各元素的萃取分配比，实验考察了水相酸度、iPr-BTP浓度、稀释剂组成、萃取时间、离子强度对萃取Am（Ⅲ）和Eu（Ⅲ）分配比的影响。iPr-BTP对镅萃取5rnin可达到平衡，而对铕的萃取动力学则较为缓慢，15min后方达到萃取平衡。硝酸浓度在0．2～1．0mol／L范围内时，Am／Eu的分配比基本不变。     

二(邻-三氟甲基苯基)二硫代次膦酸的合成

在合成系列二硫代次膦酸的研究中,对二(邻-三氟甲基苯基)二硫代次膦酸的合成方法进行了改进。以三氯化磷(PCl3)和邻-三氟甲基苯基溴化镁((o-F3CC6H4)MgBr)为原料,经格氏反应、硫化以及硫氢化钠取代等三步连续进行的反应合成得到了产品。所得产品FTIR谱图显示有取代苯环、C—F键、P—S单键和P S双键的特征吸收峰,经31P NMR、1H NMR和13C NMR谱图解析和质谱分析结果表明,所得产物结构与目标产物二(邻-三氟甲基苯基)二硫代次膦酸结构完全符合。     

α-亚磺酰基-N,N-二正丁基乙酰胺萃取U(Ⅵ)的研究

合成了α-亚磺酰基-N，N-二正丁基乙酰胺（SDBAA），研究了溶剂，水相酸度，盐析剂、萃取剂浓度等对硝酸铀酰的萃取性能的影响，并与TBP作了比较。结果表明，α-亚磺酰基-N，N-二正丁基乙酰胺系列化合物都可以有效地从硝酸溶液中萃取UO2^2 ,当取代基为正丁基和2-乙基己基时，其萃取性能优于TBP。     

二(2-乙基己基)膦酸从硫酸溶液中萃取钪(Ⅲ)的机理研究

本文研究了二(2-乙基己基)膦酸的正庚烷溶液在硫酸介质中萃取抗(Ⅲ)和硫酸诉平衡规律。通过IR、NMR测定和饱和法研究,提出了不同硫酸浓度下钪(Ⅲ)和硫酸的萃取机理。研究了不同温度对萃取平衡的影响,并分别计算了萃取过程的热力学函数。