季铵树脂上硫酸铀酰络离子的红外光谱研究

本文用红外光谱研究了季铵树脂吸附的硫酸铀酰络合物。树脂吸附UO_2(SO_4)_2~(2-)时,UO_2~(2+)的γ_3峰值为918cm~(-1),吸附UO_β(SO_4)_3~(4-)时,该峰值为910cm~(-1)。树脂在组成接近铀水冶条件的吸附液中吸附平衡后,吸附n值为2.5—2.7的UO_2(SO_4)_n~(2-2n),其UO_2~(2+)的γ_3峰与树脂的季铵峰合并于900cm~(-1);该树脂在KBr压片中会发生转换反应,使硫酸铀酰络离子转成UO_2(SO_4)_2~(2-)和SO_4~(2-)。还利用红外光谱定量测定反应终了的自由硫酸根量,在化学当量法求得的树脂吸附铀量及SO_4~(2-)量基础上,计算了n值。     

铀酰溶液中游离酸pH测量法的改进

测定铀酰溶液中游离酸的各种方法,都必须考虑到消除UO_2~(2+)水解带来的影响。消除UO_2~(2+)水解影响的方法,可以采用沉淀法、离子交换法、萃取法等把UO_2~(2+)从样品液中分离出来,也可以利用某种络合剂与UO_2~(2+)形成稳定的络合物。Ahrland利用SO_4~(2-)与UO_2~(2+)形成稳定络合物后通过pH测量,测定了低酸度(<0.3M)铀酰溶液中的游离酸。     

铀(Ⅵ)-Br-PADAP螯合物的萃取

本文提出萃取光度法研究乙酸正丁酯萃取铀(Ⅵ)—Br—PADAP螯合物,确定苯合物有:UO_2R_2、UO_2ROH、UO_2RSCN(R代表Br—PADAP),并测定了UO_2ROH、UO_2RSCN两螯合物的萃取常数和UO_2~(2+)羟基络合物UO_2(OH)~+、UO_2(OH)_2的稳定常数β_1、β_2,指出SCN~-可以进入UO_2—Br—PADAP螯合物内界形成三元萃合物。     

用涂有TOPO的玻态碳电极预浓集后伏安法测定痕量铀

该文叙述了用涂有三辛基氧化膦(简称TOPO)的玻态碳电极(简称GC电极)伏安法测定铀化工废液中痕量铀。在测定之前,将UO_2~(2+)预先浓集在GC电极的TOPO涂层上。为此将2.5μL的TOPO酒精溶液(1.5×10~(-2)mol/L)加到GC电极的圆形(直径约7mm)截面上, 然后用红外灯烘熔,形成均匀的膜。这种电极,在开路状况下能有效地从溶液(0.25mol/LKNO_3,pH3.4)中选择地浓集痕量UO_2~(2+)。被浓集的UO_2~(2+)在-0.35V(对甘汞电极)处产生一还原波,波高与溶液中UO_2~(2+)的浓度存在着依赖关系。该方法对UO_2~(2+)具有很高的选择性,因为TOPO涂层能阻挡其它在没有这种涂层的电极上能产生还原波的一些离子。该方法还具有灵敏度高、简单、快速等优点。     

二元及三元离子交换平衡的研究——Ⅱ.UO_2~(2+)-Na~+-H~+三元离子交换平衡

本文采用国产强酸性阳离子交换树脂001×7,以动态实验方法测定了UO_2~(2+)-Na~+-H~+三元离子交换的平衡数据,并将UO_2~(2+)-Na~+-H~+三元离子交换体系中,任何两种离子的平衡数据与相应的UO_2~(2+)-H~+、UO_2~(2+)-Na~+及Na~+-H~+纯二元交换体系中的平衡数据作了比较。此外,还利用这三对离子的二元交换平衡数据推算了相应的三元交换的平衡数据。推算结果令人满意。对于多元离子交换反应的热力学也作了初步探讨。     

贾比卢卡矿床邻近地区的地下水地球化学

前言在各种类型矿床的找矿方法中,水文地球化学法具有良好的效果。水文地球化学法十分适用于铀矿床普查,这是由于铀在六价状态下既能以铀酰离子UO_2~(2+)的形式溶于酸性溶液,也能以重碳酸盐UO_2(CO_3)_2~(2-)或三碳酸盐UO_2(CO_3)_3~(4-)等络合离子的形式溶于中性和碱性溶     

配体结构对铀配位性能影响的理论研究

海水提铀中吸附剂的吸铀机理对提高海水提铀效率和选择性有重要的理论指导意义。本工作运用密度泛函理论研究了不同配体对铀酰离子(UO_2~(2+))选择性配位机理。首先通过理论模拟所得数据与文献数据进行比较,键长偏差均不大于0.006nm,验证了计算方法和参数设置的合理性;其次比较了乙酰肼、乙酰氧肟酸、N-羟基乙脒和甲基偕胺肟与UO_2~(2+)配位几何结构和热力学性质,得出气态下N-羟基乙脒与UO_2~(2+)有较好的配位性能,从电子云密度和空间位阻角度出发进行分析,电子云密度越大、空间位阻越小、碱性越强和给电子效应越强等几种因素可以提高配体对铀的配位选择性;水溶液中甲基偕胺肟(CH_3AO)以η~2构型与UO_2~(2+)配位选择性最好,通过分子轨道的模拟,得出—C=N—O键存在p-π共轭效应,加强了CH_3AO与UO_2~(2+)配位。     

4,4’-癸二酰-双-(1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮)和TBP对铀(Ⅵ)的协同萃取

我们已报道了4,4′-癸二酰-双-(1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮)(以下简写为H_2A)对UO_2~(2+)的萃取作用。用斜率法得到在溶液中萃合物的组成为UO_2A,对离析的固体萃合物的研究表明,其配位结构如图1。     

磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及其对UO_2~(2+)的吸附性能

以氧化石墨烯和壳聚糖为原料,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂,超声法制备了磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料(MCGO),并研究了其对水溶液中UO_2~(2+)的吸附性能。SEM、FT-IR和XRD分析结果表明,成功制得了MCGO,且负载的Fe_3O_4尺寸为nm级。在温度为288K、pH=5.5、UO_2~(2+)初始浓度为160 mg/L、吸附时间为1.5h时,MCGO吸附容量为266.67mg/g。对实验数据进行热力学和动力学模型拟合,结果表明,MCGO吸附行为符合Langmuir模型和准二级动力学模型,且吸附为吸热自发过程。MCGO第1次重复利用率高达98.47%,经过6次吸附-脱附后,重复利用率仍有74.43%,具有较好的重复利用性。     

核燃料萃取的化学(Ⅳ) 磷酸二丁酯和磷酸三丁酯对六价铀的协同萃取

通过在不同条件下萃取分配比的测定和对数作图法,确定了磷酸二丁酯的四氯化碳溶液从0.1M H_2SO_4溶液中单独萃取六价轴的反应式为: UO_2~(++)+2H_2A_2(O)=UO_2A_2(HA)_2(O)+2H~+.上式中H_2A_2为磷酸二丁酯的二聚分子;下角标(O)表示有机相.同时测定了上述反应的平衡常数: K_1={[UO_2A_2(HA)_2]O[H~2]~2}/[UO_2~(++)][H_2A_2]_O~2=10~(10.63)用磷酸二丁酯和磷酸三丁酯的四氯化碳溶液共同萃取六价铀时,磷酸二丁酯在有机相中的二聚分子的浓度[H_2A_2]_O为10~(-3)×10~(-2)M,磷酸三丁酯在有机相中的浓度[B]_O为3×10~(-3)—1M的范围内均有协同效应,其反应机理为UO_2~(++)+3/2H_2A_2(O)+B_(O)=UO_2A_2(HA)B_(O)+2H~+, K_2={[UO_2A_2(HA)B]_O[H~+]~2}/[UO_2~(++)][H_2A_2]_O~(3/2)[B]_O=10~(4.24)文中还详细讨论了与第尔逊(D.Dyrssen)研究结果的分歧及产生分歧的原因.     

酸性磷类-螯合-中性萃取剂三元协萃UO_2~(2+)的研究

本文对酸性磷类-螯合-中性萃取剂三元协萃UO_2~(2+)进行了研究。萃取反应及萃取平衡常数可分别表示为 UO_2~(2+)+H_2A_(2(0))(?)UO_2A_(2(0))+2H~+ UO_2~(2+)+2H_2A_(2(0))(?)UO_2(HA_2)_(2(0))+2H~+ UO_2~(2+)+H_2A_(2(0))+B_((0))(?)UO_2A_2B_((0))+2H~+ UO_2~(2+)+2H_2A_(2(0))+B_((0))(?)UO_2(HA_2)_2B_((0))+2H~+ UO_2~(2+)+2HL_((0))+B_((0))(?)UO_2L_2B_((0))+2H~+ UO_2~(2+)+H_2A_(2(0))+HL_((0))+B_((0))(?)UO_2(HA_2)LB_((0))+2H~+ UO_2~(2+)+2H_2A_(2(0))+HL_((0))+B_((0))(?)UO_2(HA_2)(H_2A_2)LB_((0))+2H~+     

A density functional theory study on the interaction between UO_2~(2+) and the carbamoylphosphoramidic acid ligand for uranium extraction from seawater

Phosphorylurea molecules, which contain both phosphoryl and carbonyl groups, are considered efficient extractants for UO_2~(2+). This study aims to explain the complexation of UO_2~(2+)with carbamoylphosphoramidic acid(CPO), a simple model for phosphorylurea, for ligand design for uranium recovery from seawater using density functional theory calculations, natural bond order analysis,and the quantum theory of atoms in molecules. The results showed that, when CPO acts as a monodentate ligand, the affinity of phosphoryl for UO_2~(2+)is stronger than that of carbonyl, and CPO coordinates with UO_2~(2+)through the phosphoryl oxygen atom. When CPO serves as a bidentate ligand, both the phosphoryl and carbonyl oxygen atoms connect to UO_2~(2+), and the U–O(carbonyl) bond plays a more important role than the U–O(phosphoryl) bond in the interaction between UO_2~(2+)and CPO. This paradox may be caused by the significant charge transfer from the U–O(carbonyl) p bond orbital to the C–N σ antibond orbital of the bidentate CPO. The NH spacer between the phosphoryl and carbonyl groups could ensure the delocalization of the electron system of the molecule. The bidentate binding motif is favored by entropy and opposed by enthalpy, while the monodentate binding motif is favored by enthalpy and opposed by entropy. Ultimately, the bidentate binding motif is more favorable than the monodentate one. As expected, the interaction between UO_2~(2+)and the deprotonated CPO is stronger than that between UO_2~(2+)and the neutral CPO. Comparing the interaction between UO_2~(2+)and CPO with that between UO_2~(2+)and Nphenylcarbamoylphosphoramidic acid(Ph CPO), formed by replacing one hydrogen atom from the terminal nitrogen atom of CPO with a phenyl group, the phenyl substituent at the terminal nitrogen atom of Ph CPO shows a slightly negative effect on the interaction between UO_2~(2+)and Ph CPO.     

晶质铀矿在热液中的溶解度

在温变为100—300℃,压力(P_(H2))为50MPa,pH的计算值为1-10的条件下测量了UO_2在HCl、NaOH或LiOH水溶液中的溶解度。氟化物的污染对pH值为2—4的测量结果没有影响.在pH值约为3时观测到的溶解度的最大值可能是可靠的。在pH<2、t≤200℃时,在总实验误差范围内。溶解度与Nikolaeva和Pirozhkov(1978)及Bruno等(1986)的测量结果是一致的,并且与Wolery(1983)为非晶质阳晶质UO_2选择的溶解度完全相符。溶解度与pH的相关性说明溶液中以UOH~(3+)为主。在碱性介质中,在各种温度下UO_2的溶解度明显低于以前所作的各种测量和估算结果,这说明U(OH)_5~-络合物极不稳定或不存在.它在pH<10时对其溶解度影响不大。在近临界温度和中性pH值范围内.以前还没有发表过UO_2溶解度的测量结果,现有的水合络合物U(OH)_n~(4-n)(n=2、3、4)的热力学资料都是估算的。当pH=4—8时,所测量的溶解度比根据推测的热力学资料所计算的结果在温度超过200℃时低达3个数量级,而在较低温时比预测的要高达2个数量级。当pH>4时,实验结果表明温度和pH的相关性没有统计学上的意义。这说明溶液中以U(OH)_4(aq)为主,其溶解反应: UO_2+2H_2O=U(OH)_4(aq)当温度为100—300℃时,该反应: lag(K_(s,4)=-9.47±0.3     

控制晶质铀矿的物理化学因素及其对不整合面型铀矿床形成的意义

在热液条件下利用热动力数据对晶质铀矿(UO_2)的溶解度进行了定量评估。其结果表明,铀酰碳酸盐络合物,如UO_2CO_3~0、UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-),多存在于比较氧化的和弱酸、弱碱条件下,而铀酰氯化络合物,UO_ 2Cl~+多存在于酸性条件下。这些特点可在温度达200℃,CO_2压力(PCO_2)和盐度均适合的范围内显示出来。因此,物理化学参数,如氧活度(CaO_2)和pH可以被认为是控制晶质铀矿溶解度的     

不对称与对称取代双酰胺荚醚萃取锕系元素性能研究

<正>以N,N′-二甲基-N,N′-二辛基-3-氧杂-戊二酰胺(DMDODGA,L,结构式见图1)为萃取剂实现了对硝酸溶液中NpO_2~+、UO_2~(2+)、Am~(3+)和Pu~(4+)的萃取(图2)。与对称的四烷基-3-氧杂-戊二酰胺配体,如N,N,N′,N′-四辛基-3-氧杂-戊二酰胺(TODGA,L′)不能萃取Np(Ⅴ)的性能相反,DMDODGA对硝酸溶液中的Np(Ⅴ)和其他价态锕系离子表现出相当的萃取能力。通过UV-Vis-NIR吸收光谱确定了NpO_2~+与DMDODGA在有     

加速效应在阳离子交换法分离铀同位素中的应用

本文研究了丁二酸、Ca~+的加速效应在(O_2)_~(2+)-苹果酸-Na~+排代体系分离铀同位素中的作用。对(O_2)_~(2+)-苹果酸-丁二酸-Ca~(2+) (NH_4~+)排代体系的色谱特征、铀同位素的单级分离因子ε和斜率系数δ及它们的温度系数进行研究测定并和(O_2)~(2+)-苹果酸-Na~+排代体系作了对比后,肯定了丁二酸和Ca~(2+)对(UO_2)~(2+)传质的加速效应δ使值增加63％,或ε×δ值增加37％;还明确了(O_2)_2~(2+)-苹果酸-丁二酸-Ca~(2+)(NH_4~+)体系的铀区pH是可调控的,因而具有选择最佳分离条件的优点。     

铀酰光化学研究——Ⅳ.镓灯照射UO_2(NO_3)_2-HCOOH-HNO_3体系U(Ⅵ)的光化学还原

本文采用与铀酰离子吸收光谱匹配较好的Ga灯为光化学光源,对UO_2(NO_3)_2-HCOOH,UO_2(NO_3)_2-HCOOH-HCOONa体系光化反应进行了研究,确定了光化反应的反应物和生成物之间的化学计量关系。气相色谱分析结果表明,CO_2与CO的比值约为15:1。在U(Ⅵ)光化学还原过程中,消耗1mol甲酸,则生成1mol四价铀和1mol气体(CO_2+CO),据此推断UO_2~(2+)-HCOOH体系主要的光化学反应方程式为: UO_2~(2+)+HCOO~-+3H~+→U~(4+)+CO_2+2H_2O还研究了各种条件对体系光化学反应的影响。     

水合氧化钛吸附剂对~(14)C标记三碳酸铀酰离子吸附性能的试验

以~(14)C标记[UO_2(CO_3)_3]~(-4)离子,加入到天然海水和蒸馏水中,进行水合氧化钛吸附性能的试验。实验表明在pH5～6条件下制备的水合氧化钛吸附剂,对[UO_2(CO_3)_3]~(-4)和UO_2~( )都具有显著的吸附能力。     

赣杭构造带某铀矿区地下水中铀的存在形式研究北大核心CSCD

为研究铀矿区地下水化学性质对铀的存在形式的影响,本文以赣杭构造带某铀矿区地下水为研究对象,在对9个典型采样点地下水化学成分分析的基础上,采用数理统计软件SPSS 18.0和地球化学模拟软件PHREEQC及llnl.dat数据库,探究了研究区内地下水水化学特征及U的存在形式。结果表明:本研究区地下水水化学类型以HCO_(3)-Na与HCO_(3)-Na·Ca为主,U含量与Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度体现出较强正相关性,与SO_(4)^(2-)的相关性次之;地下水中U元素主要以六价为主,几乎占100%,主要存在形式依次为UO_(2)(CO_(3))_(2)^(2-)、UO_(2)(CO_(3))_(3)^(4-)、UO_(2)CO_(3)、UO_(2)(OH)2、UO_(2)(OH)_(3)^(-)、UO_(2)OH^(+)等6种,其中UO_(2)(CO_(3))_(2)^(2-)占绝对优势,整体以碳酸铀酰形式为主,这也与研究区地下水酸碱性相对应。     

季铵型树脂在含铀酰的硫酸钠溶液中吸附平衡的研究

本文采用化学当量法研究了季铵树脂在组成接近铀水冶条件的硫酸铀酰-硫酸钠溶液中的吸附平衡。在实验范围内,[RHSO_4]/[R_2SO_4]摩尔比值取决于溶液的氢离子浓度及离子强度,而与树脂是否还吸附其它阴离子无关。当溶液的离子强度为0.1—0.5、pH为1.5—1.9、U(VI)浓度为0.5—2.0×10~(-3)M范围内变化时,树脂吸附的UO_2(SO_4)_n~(2-2n)的n值为2.5—2.7,铀占树脂总容量的30—50％。