HDEHP/煤油从DTPA-乳酸-NO_3~-介质中萃取、分离锕系和镧系元素的研究

本文以Talspeak流程为基础,较系统地研究了在HDEHP/煤油-DTPA-乳酸-NO_3~-体系中~(241)Am和~(152 154)Eu的分配比与水相pH、DTPA浓度和萃取剂浓度的关系。研究了离子强度、乳酸浓度、杂质离子、温度、未经纯化的萃取剂对~(241)Am,~(152 154)Eu分配比的影响。测定了另外几个稀土元素、裂片元素及~(239)Pu在此萃取体系中的分配。推荐了络合反萃锕系元素使之与镧系元素分离的条件,以及从络合介质中共萃锕系和镧系元素使之与裂片元素、~(239)Pu和其他杂质离子分离的条件。     

用三烷基(C_6-C_8)氧磷(TRPO)从强放废液中萃取锕系、镧系元素的研究

本文研究了三烷基(C_6-C_8)氧膦(TRPO)对锕系、镧系元素及裂变产物的萃取行为;测得了铀、镎、钚、镅、锔等20余种离子在30％TRPO-煤油-硝酸溶液中的分配比以及部分离子的被萃络合物形式;测定了稀释剂、萃取剂浓度、温度、盐析剂等因素对TRPO萃取三价锕系和镧系元素的影响,为用TRPO萃取剂从强放废液中提取有用元素提供了基础数据。     

6,6′-二(5,6-二乙基-1,2,4-三嗪-3-基)-2,2′-联吡啶萃取分离镅与镧系元素

在硝酸介质中,研究了6,6′-二(5,6-二乙基-1,2,4-三嗪-3-基)-2,2′-联吡啶(6,6′-bis(5,6-diethyl-1,2,4-triazin-3-yl)-2,2′-bipyridine,C2-BTBP)/CHCl3体系对镅和镧系元素的萃取行为。重点考察了萃取时间、萃取剂浓度、水相硝酸浓度等因素对C2-BTBP萃取Am的影响。结果表明:C2-BTBP萃取镅时,10min达到平衡;D(Am)随酸度增大先增大后减小。在考察的酸度范围内,镧系元素的分配比均较小。提出了C2-BTBP/CHCl3体系分离三价锕系与镧系元素的概念流程,并经串级实验验证。萃取剂(C2-BTBP/CHCl3)浓度为0.04mol/L,料液酸度为1.0mol/L HNO3,洗涤液酸度为1.0mol/L HNO3,流比为AF∶AX∶AS=1∶1∶0.5,经6级萃取、4级洗涤后,镅的萃取率为99.93%,Am中Ln的去污因子大于103,Am中镧系元素的含量小于0.03%,可较好的实现镅和镧系元素的分离。     

综合提取锕系和镧系元素工艺流程中Am(Cm)的测定

本文研究了从强放废液中综合提取锕系和镧系元素过程中Am(Cm)的测定。采用0.05 MPMBP-0.025MTOP/环己烷溶液协同萃取Am(Cm),以三倍于有机相体积的二甲苯稀释荷载有机相,再用0.05M DTPA-1.0M乳酸(pH=3,下同)溶液定量反萃Am(Cm)。在0.2MHDEHP/煤油和0.05MDTPA-1.0M乳酸萃取体系中将Am(Cm)与剩余镧系元素分离。最后制源,测定Am(Cm)α放射性强度。方法对样品中Am(Cm)的回收率为(97.0±5.4)%     

新型吡唑硫酮类萃取剂对铀(Ⅵ)萃取机理的研究

本文通过酰化、氯代和硫代三步反应合成了一种用于锕系镧系元素分离的新型吡唑硫酮类萃取剂4-对甲苯甲酰基-2,4-二氢-5-甲基-2-苯基-吡唑硫酮-3(HMeBMPPT),用元素分析和X射线衍射法确定了其化学结构.研究了HMeBMPPT在硝酸介质中对铀(Ⅵ)的萃取行为,结果表明铀(Ⅵ)的分配比随水相pH的增加而增加,而HMeBMPPT浓度的增加也使铀(Ⅵ)的分配比迅速增加,同时对萃合物的化学组成及萃取机理进行了分析和讨论.     

浊点萃取在锕系和镧系元素分离分析中的应用

浊点萃取（cloud point extraction, CPE）是一种安全环保同时兼具高富集系数和低成本的萃取方法,在分析化学中已经被广泛应用于金属离子分析等领域。锕系和镧系金属元素存在环境复杂,自身浓度相对较低,对其进行分离和分析一直是放射化学研究者所关注的问题。经过条件优化,CPE能够有选择性地分离和富集锕系和镧系金属元素。通过与多种技术联用,CPE能实现锕系和镧系元素的高灵敏度分析。本文在介绍浊点萃取机理的基础上,着重描述了不同萃取体系中各类萃取剂（β-二酮类、膦氧类、含氮类、含硫类）对于锕系和镧系元素的萃取效果,全面总结了其中使用的不同联用技术,同时简述了通过构筑超分子识别位点,修饰配体,使用不同表面活性剂及掩蔽剂等改良现有浊点萃取体系的尝试。最后,对浊点萃取在放射化学领域的应用进行了总结和展望。     

TODGA-DHOA体系萃取金属离子 Ⅲ.对Am(Ⅲ)和三价镧系离子的萃取

研究了以N,N,N’,N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)和N,N-二己基辛酰胺(DHOA)为萃取剂、正十二烷为稀释剂对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取行为,主要考察了萃取剂浓度、HNO3浓度、NaNO3浓度、金属离子浓度和温度的影响。结果表明:随着TODGA浓度的增加,TODGA/正十二烷和TODGA-DHOA/正十二烷两种萃取体系对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取分配比显著增加,DHOA对三价锕系和镧系萃取能力很弱,而DHOA的加入,对TODGA/正十二烷萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素具有一定抑制作用。TODGA萃取三价镧系元素的分配比随着镧系原子序数的增加而增加,Am的分配比与Eu相近。TODGA萃取稀土元素是放热反应,萃取过程中焓变起主导作用,吉布斯自由能变(-ΔG)变化的规律也表明随着镧系原子序数的增加,TODGA对其萃取能力增强。通过对TODGA萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素机理探讨,得到萃取反应方程式均为:M3+aq+3NO-3,aq+3TODGAorg→M(NO3)3·3TODGAorg     

DHDECMP从强放废液中分离和回收锕系—镧系元素的研究

文章在单级萃取实验的基础上,以串级萃取的实验方法,用30%DHDECMP-DEB从模拟动力堆核燃料后处理1AW强放废液中,进行了分离和回收锕系-镧系元素的工艺研究。串级实验是在共萃取槽R-A;分离槽R-B;反萃取槽R-C三个槽进行的。经过共萃取槽后,从强放废液中提取了全部α-放射性核素;经过分离槽后,使Pu,Am,Gd等三价锕系-镧系元素与U,Np分离;经过反萃取槽后,回收了Np和U。     

氧化镧中放射性的去除——Ⅱ.几种常用有机磷萃取剂对镧和锕的萃取分离研究

本文比较了工业上常用的几种有机磷萃取剂对镧锕的分离能力,选定2-乙基已基膦酸单(2-乙基己基)酯(P_(507))作为氧化镧除放的萃取剂,并对P_(507)萃取分离镧锕的影响因素(如平衡水相pH值,平衡水相中镧浓度及萃取剂浓度等)进行了深入研究。给出了镧锕分配比和分离系数的数学模型,为氧化镧除放射性的工艺流程设计提供了可靠的依据。     

硝酸介质中镅与镧系元素的DPTP分离研究

选定2,6-二-(5,6-二正丙基-1,2,4-三嗪-3-取代)-吡啶(DPTP)萃取体系,以Am和Eu作为三价锕系与镧系元素的代表,实验考察平衡时间、萃取剂浓度、水相酸度等对Am与Eu萃取分配比的影响。在此基础上,提出了DPTP萃取锕系和镧系的概念流程,并用串级实验进行了验证。实验结果表明：经6级萃取、2级洗涤、6级反萃,Am的收率为98.42%,Eu的萃取率小于0.1%;有机相中Am、Eu的反萃率均大于99.9%;分离因子SF_Am/Eu＝45,SF_Eu/Am>10³。     

光谱学方法在锕系/镧系元素配位化学研究中的应用

锕系/镧系金属离子的配位化学对于控制其在后处理流程中的走向、开发新型萃取剂及反萃剂、预测长寿命锕系金属离子在环境中的迁移行为、降低其在生物体中的毒性均有重要意义。光谱学方法是配位化学研究的重要手段,不仅可用来测定配位反应热力学数据,还能提供配位模式、配合物键长、键角等信息。本文在概述光谱学方法用于锕系/镧系元素配位化学研究最新进展的基础上,重点介绍荧光光谱和拉曼光谱在配合物热力学数据测定及结构分析方面的应用,并展望多光谱联合研究方法在锕系/镧系元素配位化学研究中的应用前景。     

光谱学方法在锕系/镧系元素配位化学研究中的应用

锕系/镧系金属离子的配位化学对于控制其在后处理流程中的走向、开发新型萃取剂及反萃剂、预测长寿命锕系金属离子在环境中的迁移行为、降低其在生物体中的毒性均有重要意义。光谱学方法是配位化学研究的重要手段,不仅可用来测定配位反应热力学数据,还能提供配位模式、配合物键长、键角等信息。本文在概述光谱学方法用于锕系/镧系元素配位化学研究最新进展的基础上,重点介绍荧光光谱和拉曼光谱在配合物热力学数据测定及结构分析方面的应用,并展望多光谱联合研究方法在锕系/镧系元素配位化学研究中的应用前景。     

(DdO)2DGA萃取Nd(Ⅲ)形成三相的研究

N,N′-二辛基-N,N′-二(十二烷基)-3-氧戊二酰胺（(DdO)₂DGA）是一种用于提取高放废液中三价锕系、镧系元素的不对称酰胺荚醚萃取剂,为确定其在萃取时的三相行为,本文以镧系元素中的代表性元素Nd为研究对象,考察酸度、温度、共存离子浓度对(DdO)₂DGA-正十二烷体系萃取Nd(Ⅲ)的极限有机相浓度（LOC）的影响,并采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究了三相出现前后(DdO)₂DGA-Nd(Ⅲ)萃合物结构的变化。结果表明,降低酸度、升高温度、降低共存离子浓度,Nd(Ⅲ)的LOC增加,但三相出现前后,萃合物结构没有改变,三相的形成是由于萃合物聚集形态改变所致。     

Me-TODGA和TODGA萃取及辐照性能的对比研究

N,N,N'N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)是最常用的酰胺荚醚类萃取剂,N,N,N'N'-四辛基-2-甲基-3-氧戊二酰胺(Me-TODGA)是TODGA的一种衍生物,有望取代TODGA应用于高放废液分离流程.本文对比研究了Me-TODGA和TODGA萃取三价锕系、镧系元素以及Sr(Ⅱ)、Zr(Ⅳ)、Pd(Ⅱ...     

DHDECMP萃取Pu(Ⅳ)及Pu(Ⅳ)-Am(Ⅲ)分离的研究

双配位基有机磷萃取剂能够有效的从酸性核废液中直接萃取回收锕系和镧系元素。Siddall首次合成了这类化合物,引起人们很大的关注,目前已用于中间工厂规模冷实验阶段。本工作在文献[5,6]的基础上,研究DHDECMP萃取分离Pu(Ⅳ)-Am(Ⅲ)。由于DHDECMP在酸性介质中,对钚及超钚元素均能定量萃取而难以分离,本工作针对这一问题进行了初步探讨。     

镅的化学氧化及电化学氧化研究进展北大核心CSCD

三价锕系/镧系元素(Am^(3+)/Ln^(3+))的分离是开发先进核燃料循环以实现核能可持续应用的关键。由于二者在水溶液中的化学行为相似,通过液-液萃取来实现二者的有效分离仍然面临挑战。镅的氧化分离作为替代方法因其高效率和大的改进空间而受到越来越多的关注。由于Am(Ⅳ/Ⅲ)电对的氧化电势高,使得高价态镅制备困难,并且新生成的高价态镅具有强氧化性,需要调控其种态以避免被溶液中存在的还原性物质还原。因此,研究Am的氧化分离途径需要解决两个问题:(1)降低Am的氧化电势,实现在较温和条件下的选择性氧化;(2)稳定高价态Am并及时进行分离。本文综述了近年来面向镧锕分离的Am的化学氧化和电化学氧化研究进展。在Am的化学氧化中,高碘酸铜(Ⅲ)表现出比铋酸盐和过硫酸盐更高的活性和氧化效率。在Am的电化学氧化中,通过选择合适的配体对电极进行修饰,可显著降低Am(Ⅳ/Ⅲ)的氧化电势,避开电解水等影响电化学氧化效率的副反应。这些新的认识为镧锕分离提供了新的思路,也提出了对深入理解微观机制的需求。     

HBMPPT/TOPO/甲苯体系从硝酸介质中分离三价镅和镧系元素的研究

HBMPPT（4－苯甲酰基－2，4二氢－5－甲基－2－苯基－3H－吡唑硫酮－3）或TOPO（三正辛基氧化膦）的甲苯溶液，在HNO3介质中对三价镅 和镧系元素在所研究的pH范围内无明显的萃取能力，但当两者混合时，其协同效应可使该体系从镧系锕系混合溶液中有选择地萃取三价镅（pH3.5-4.5)，两者的分离系数达10－156，实验结果还显示，代表三价锕系元素的镅和各镧系元素与该体系的化学反应机理也有所不同。     

γ辐照对N,N,N′,N′-四丁基-3-氧-戊二酰胺萃取性能的影响

N,N,N′,N′-四丁基-3-氧-戊二酰胺(TBOPDA)对锕系和镧系元素具有较好的萃取性能和较高的辐照稳定性。本文主要研究了辐照对纯TBOPDA和稀释后的TBOPDA萃取性能的影响。研究结果表明,该萃取剂具有较强的辐照稳定性。纯萃取剂在辐照剂量达到1000kGy时,对铀的萃取分配比才有明显下降;;达到100kGy时对铕的萃取分配比有明显下降。稀释剂的加入会使萃取剂辐照稳定性有所下降。     

用磷酸二丁酯萃取希土元素和钍

1.測定了在不同硝酸酸度下La,Ce(Ⅲ、Ⅳ),Pr,Nd,Sm,Gd,Dy,Ho,Y,Er,Yb,Th(Ⅳ)等的0.05M硝酸盐溶液被1MHDBP-CCl_4萃取时的萃取率和上述各对希土元素間的分离因数。2.三价希土元素的萃取率均随硝酸酸度的增加(从0至6N)而下降;而四价铈的萃取率較高,并随硝酸酸度的增加(从1至11N HNO_3)而緩慢地上升;钍在0.2至9.1N HNO_3范围內均全部被萃取。3.在不同硝酸酸度下的萃取率-原子序图属轉折变化,卽萃取率随原子序的增大而增大,在增大的过程中发生較明显而突出的轉折。钇位于重镧系元素部分的Ho和Er之間。4.大部分元素对之間的分离因数(β)均随硝酸酸度的增大而下降。在較低的酸度下,有些分离因数比用磷酸三丁酯时还高一些,故有可能在較低的酸度下利用HDBP作萃取剂自铈族希土中分离四价铈和钍,或用于分离β值較大的几对希土元素,或将希土分为铈族和钇族。实驗表明,經一次萃取,在水相中可获得几乎不含钇族希土的铈族希土。5.为了探求分离铈的条件,較系統地研究了用HDBP-CCl_4萃取Ce(Ⅲ、Ⅳ)时HDBP浓度,Ce(Ⅲ、Ⅳ)浓度,在硝酸、硫酸或两者的混合酸介貭中等不同因素对萃取的影响。結果表明,当酸度为3.59N HNO_3时,HDBP-CCl_4浓度在0.5—1M內Ce(Ⅲ)的萃取率約为零,而Ce(Ⅳ)的萃取率仍很高,故在此HDBP浓度范围內有可能使Ce(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)彼此分离。在硝酸介貭中(3.59NHNO_3)萃取时,Ce(Ⅳ)的飽和浓度約为83克CeO_2/升1M HDBP-CCl_4(27℃);而在混合酸介貭中(3.8N HNO_3+H_2SO_4,当量比HNO_3/H_2SO_4=1)約为60克CeO_2/升1M HDBP-CCl_4(26℃)。从硫酸介貭中萃取Ce(Ⅳ)时,加入少量硝酸可显著改善分层情况。     

镅、锔同三乙四胺六乙酸的络合物稳定常数的测定

一、引言 在Talspeak流程中,利用DTPA与三价锕系元素有很强的络合能力、而与希土元素的络合能力较弱这一特点,实现两组元素的分离。Keller指出,以氨基多羧酸作为色层分离锕系和镧系元素的淋洗剂时,随着羧酸基的增多,分离效果有改善的趋向,例如DTPA明显地优于EDTA和NTA。