一、钇离子在氯化物熔盐中的电化学还原（论文文献综述）
刘毅川,刘雅兰,姜仕林,李梅,石伟群[1]（2021）在《氯化物熔盐体系中铀的化学种态研究进展》文中进行了进一步梳理乏燃料后处理是未来先进核燃料循环体系的中心环节,基于高温熔盐电解的干法后处理技术具有一定优势.该技术通常在高温氯化物熔盐体系中进行,采用电化学技术回收锕系元素,并实现其与镧系元素的电解分离.其中铀的分离回收是研究的重点之一.为更好实现铀在熔盐中的分离与回收,需要深入理解铀的电化学性质与其在熔盐中的配位化学性质的联系.因此,开展铀在氯盐体系中的化学种态研究至关重要.本综述对国际上氯化物熔盐体系中针对铀化学种态的研究进展进行了总结归纳和提炼,并对未来锕系元素在高温熔盐介质中的化学种态研究进行了展望.
赵国立,许莹,蔡艳青,宋潘,夏朋昭[2]（2021）在《难熔金属含氧酸盐短流程熔盐电解制备金属单质及合金的研究进展》文中认为难熔金属在高精尖领域的应用越来越广泛,但其储量低且多存在于多金属伴生矿中,提取困难。目前熔盐电解制备金属及合金的工艺大多是以金属氧化物或氯化物为原料,氧化物在熔盐中溶解度小,还原动力学差;氯化物虽然溶解度较好,但其制备过程复杂,腐蚀性强,污染环境。本文提出以难熔金属含氧酸盐作为原料采用熔盐电解短流程制备金属的新过程,根据对钒酸盐、铬酸盐和钛酸盐的电化学行为进行分析,认为此工艺具有流程短、不产生有害气体、电流效率高、避免后续除杂等优点,符合短流程高效制备金属的原则。
刘兆庭[3]（2021）在《锂、镁电解过程杂质电化学行为研究》文中研究表明金属镁、锂是高强超轻金属结构材料的关键合金元素。金属锂是国家战略性金属,广泛应用于新能源、新材料、新医药等领域,被誉为“工业味精”与“新能源金属”。金属锂及锂材产品是高比能固态锂电池的关键负极材料,随着固态锂电池在新能源汽车领域的不断应用,金属锂的发展前景和需求空间将不断扩张。熔盐电解是生产金属锂、镁的主要方法。实际生产中,原料、设备和工具带来或产生杂质进入电解质是不可避免的,杂质会产生槽渣,加速阳极消耗,影响电解质循环,增加电流空耗,降低电流效率,增加能耗等,有些杂质在阴极析出降低产品纯度,导致产品质量下降。研究金属锂、金属镁熔盐电解过程中杂质电化学行为,对揭示电化学微观机理,优化电解工艺,提高电流效率,保证产品质量,节能降耗具有重要的理论和实际意义。本文针对电池级金属锂产品的技术需求,开展了轻金属杂质离子（Mg（Ⅱ）和Al（Ⅲ））、过渡族杂质离子（Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Fe（Ⅱ））以及含氧化合物杂质H2O、LiOH、Li2O及SO42-等在锂电解过程中的电化学行为,以及镁电解过程中Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）等离子的阴极电化学行为研究。结果表明,锂电解过程中,杂质离子Mg（Ⅱ）、Al（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）及Fe（Ⅱ）在电极上反应均属于受扩散控制的一步还原过程,且具有准可逆特点。杂质离子会优先于目标离子在电极析出,消耗部分电量,降低产品纯度。计时电流法实验结果表明这些杂质在钨电极的沉积均属于瞬时成核过程。循环伏安法及方波伏安法研究结果表明Fe（Ⅲ）不能在熔盐体系中稳定存在,会进一步分解为Fe（Ⅱ）。H2O、LiOH、Li2O及SO42-等含氧杂质在锂电解体系中的电化学过程研究表明,空气中的水会通过扩散进入电解质内部参与电化学反应,计算得到H2O进入电解质后电化学反应交换电子数为1,表明H2O与LiCl反应生成LiOH。OH-发生两次电化学还原,计算得到第一步电化学反应电子转移数为1,表明为OH-还原生成H过程,第二步反应表示吸附在电极表面H还原并与电解质中Li+生成LiH过程。锂电解体系中Li2O易与H2O反应生成LiOH杂质,改变电极过程。计时电流法研究结果表明加入Li2O使得金属锂成核方式由瞬时成核转变为渐进成核。电解质中H2O、LiOH及Li2O存在会消耗部分电量,影响金属锂析出,加快电极损耗,降低电极使用寿命。循环伏安法研究结果表明SO42-会向阴极迁移并参与阴极过程,给出了 SO42-在阴极氧化还原反应路径,认为SO42-可在阴极表面发生四步还原反应,生成多种产物,消耗电量,造成阴极钝化抑制锂的正常析出。镁电解过程中,杂质离子Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）及Fe（Ⅱ）在电极上的还原属于受扩散控制的一步两电子准可逆过程。通过半积分法计算了不同温度下的扩散系数,基于扩散系数得到不同离子扩散活化能分别为30.60 kJmol-1、45.81 kJ mol-1以及25.12 kJ mol-1。Nicholson法计算得到循环伏安法扫描速率为0.5 V/s时,Mn（Ⅱ）/Mn（0）、Ni（Ⅱ）/Ni（0）及Fe（Ⅱ）/Fe（0）体系的标准速率常数k0依次为0.72×10-3 cm/s、1.68×10-3cm/s和2.32×10-3 cm/s,固有反应速率与传质速率的比率Λ值依次为0.0314、0.0785、0.0886。计时电流法实验结果表明杂质在钨电极上的沉积过程均属于瞬时成核。
黄晶明[4]（2021）在《CaCl2-NaCl体系熔盐电解制备Nd-Mg、Nd-Zn合金电化学机理研究》文中提出镁合金和锌合金具有相对密度小等特点,在航空航天、汽车等领域应用较广。稀土元素的添加,对镁合金和锌合金的各类性能有较大提升,改善耐蚀性差、高温强度低等缺点。稀土镁合金与稀土锌合金传统制备方法为对掺法,对金属纯度要求较高,成本高,易成分偏析,能耗大。熔盐电解法操作简单,操作温度较低,成本小,制得的产品成分均匀。本研究选取稀土元素钕,以质量比为67.3:32.7的CaCl2-NaCl共晶盐为电解质体系,通过添加氯化钕、氧化钕、氯化镁、氯化锌调整熔盐组成,温度873 K条件下,通过循环伏安法等暂态测试技术研究钕离子在惰性钨电极上的还原过程,研究熔盐电解制备钕镁合金和钕锌合金的电化学机理,为电解法制备稀土合金产品提供基础理论数据。温度为873 K,研究CaCl2-NaCl-Nd Cl3熔盐中Nd（Ⅲ）在钨电极上的电化学行为。Nd（Ⅲ）还原为Nd（Ⅱ）,还原电位为-1.98 V;由Nd（Ⅱ）还原为金属钕,沉积在钨丝上,还原电位为-2.02 V。两个过程均受扩散控制,Nd（Ⅲ）离子的扩散系数为6.344×10-5cm2/s。计时电流研究结果表明钕在钨电极上成核方式为瞬时成核。温度为873 K,在CaCl2-NaCl-Mg Cl2体系和CaCl2-NaCl-Zn Cl2体系分别加入Nd Cl3,研究钨电极上钕离子与镁离子、钕离子与锌离子两类共沉积的电化学过程。Mg（Ⅱ）的还原峰电位为-1.56 V,Nd-Mg金属间化合物的还原电位为-1.82 V。锌离子的还原电位为-0.47 V。存在3对氧化还原信号,对应钕锌合金的形成,还原峰电位分别为-1.25 V、-1.65 V、-1.70 V。采用等温饱合法测量氧化钕在CaCl2-NaCl熔盐873 K的溶解度,加入Mg Cl2或Zn Cl2都提高了氧化钕的溶解度,从热力学角度分析了溶解机理。在CaCl2-NaCl-Mg Cl2体系和CaCl2-NaCl-Zn Cl2体系分别加入Nd2O3,采用循环伏安、方波伏安等方法在温度为873 K研究在钨电极上钕离子与镁离子、钕离子与锌离子共沉积的电化学过程。在CaCl2-NaCl-Mg Cl2-Nd2O3体系以-1.76 V恒电位电解4 h,电沉积产物中钕镁合金主要以Mg12Nd和Mg41Nd5形式存在。873 K时,在CaCl2-NaCl-Zn Cl2-Nd2O3熔盐中,在钨电极上施加-1.72 V电解4 h。电沉积产物中钕锌合金主要以Nd3Zn11形式存在。
尹太琪[5]（2021）在《液态铋阴极熔盐电解分离铀和镧系元素的研究》文中研究说明核能作为一种高效、稳定、清洁的能源,已经成为世界能源结构的重要组成部分。为保障核能可持续发展,加快发展乏燃料后处理技术已成为当务之急。对于未来先进核能系统,由于燃料燃耗更高,乏燃料放射性更强,裂变产物含量更高,对其处理的难度也更大。基于熔盐电解技术的干法后处理由于抗辐射性能出色,是目前国际上公认最有前景的先进后处理侯选技术。镧系元素是主要的裂变产物,其化学性质与锕系元素非常相近,导致它们难以分离。针对这一技术路线,仍有一些关键问题需要解决。本论文以四种镧系元素和铀元素作为研究对象,考察镧系离子和铀离子在Li Cl-KCl熔盐体系中的电化学行为以及热力学和动力学性质,并尝试采用不同的电化学方法在液态铋电极上进行铀离子和镧系离子的分离,以提供详尽的基础参数和有效的分离方法。本文工作主要包括以下三个方面:1.研究了4种镧系（Ln=La、Ce、Pr、Nd）离子和铀离子在Li Cl-KCl熔盐中的电化学行为,采用不同的电化学方法测定了相关的热力学数据,并探究了Li Cl-KCl-Pr Cl3-Bi Cl3和Li Cl-KCl-UCl3-Bi Cl3体系在钨电极上的共沉积行为。采用循环伏安法和方波伏安法研究了U（Ⅲ）和Ln（Ⅲ）离子在Li Cl-KCl熔盐中钨电极上的电化学还原过程。La（Ⅲ）、Ce（Ⅲ）和Pr（Ⅲ）离子在钨电极上的还原过程为快速转移3电子反应,而Nd（Ⅲ）和U（Ⅲ）离子还原过程分两步:Nd（Ⅲ）+e-?Nd（II）、Nd（II）+2e-?Nd,U（IV）+e-?U（Ⅲ）、U（Ⅲ）+3e-?U。采用动态电流扫描和开路计时电位法,测定了Pr/Pr Cl3在不同温度下的平衡电极电位。根据能斯特方程计算得到了形式电极电位,建立了电位随温度在723-813 K条件下的变化关系。通过Pr Cl3在过冷态和熔盐中的吉布斯自由能变的差异,计算得到了Pr（Ⅲ）离子在Li Cl-KCl熔盐中723、753、783和813 K四个温度条件下的活度系数。另外,通过循环伏安法、方波伏安法、计时电位法和开路计时电位法研究了Li Cl-KCl-Pr Cl3-Bi Cl3和Li Cl-KCl-UCl3-Bi Cl3体系在钨电极上的共沉积行为,分别确定了Bi Pr2、Bi3Pr5、Bi3Pr4、Bi Pr和Bi2Pr五种金属间化合物以及Bi U、Bi4U3和Bi2U三种金属间化合物的电位。采用电动势法计算并绘制了Bi-Pr和Bi-U金属间化合物的生成吉布斯自由能与温度的关系曲线。2.研究了4种镧系离子和铀离子在液态Bi电极上的电化学行为,采用不同的电化学方法测定了相关的热力学和动力学数据,通过恒电流电解法电解制备了Bi-La、Bi-Ce和Bi-U合金。采用循环伏安法和恒电流间歇滴定法研究了U（Ⅲ）和Ln（Ⅲ）离子在Li Cl-KCl熔盐中液态铋电极上的电化学还原过程。La（Ⅲ）、Ce（Ⅲ）、Pr（Ⅲ）和Nd（Ⅲ）离子在液态Bi电极上的还原过程为快速转移3电子反应,而U（Ⅲ）离子还原过程分两步:U（IV）+e-?U（Ⅲ）、U（Ⅲ）+3e-?U。利用电动势法测定了Ln和U在液态Bi中不同温度下的活度系数,并建立了活度系数随温度变化的关系曲线。通过恒电流间歇滴定法对铀在液态Bi中的饱和溶解度进行了测定,753K条件下的数值为3.6×10-3。采用恒电流脉冲技术和交流阻抗法研究了Ln（Ⅲ）/Ln和U（Ⅲ）/U在液态Bi电极上的界面过程,得到了交换电流密度与温度在723-873K条件下的关系曲线。研究发现,Nd（Ⅲ）/Nd和U（Ⅲ）/U的关系曲线非常接近。通过恒电流电解法对Bi-U、Bi-La和Bi-Ce分别在Li Cl-KCl-UCl3、Li Cl-KCl-La Cl3和Li Cl-KCl-Ce Cl3体系液态Bi电极上进行了制备,通过XRD和SEM-EDS对产物的合金相和微观结构进行了分析,得到的金属间化合物为Bi2U、Bi2La和Bi2Ce,其中Bi2U为层状堆叠结构,Bi2La和Bi2Ce为球状结构。通过ICP对电流效率进行分析,Bi-La和Bi-Ce的电流效率高于90%。但是,Bi-U的电流效率为75%,这是由于U（Ⅲ）和U（IV）在熔盐中出现了循环电解现象。3.采用三种不同的电化学方法分别对多组分熔盐体系Li Cl-KCl-Pr Cl3-UCl3、Li Cl-KCl-Nd Cl3-UCl3和Li Cl-KCl-Ln Cl3-UCl3在液态Bi电极上进行了U/Pr、U/Nd和U/（La、Ce、Pr、Nd）的电化学分离研究。通过电解过程中电位的变化对电沉积过程和扩散过程对电化学分离的影响进行了阐述。采用循环伏安法、方波伏安法和开路计时电位法对多组分熔盐体系Li Cl-KCl-Pr Cl3-UCl3、Li Cl-KCl-Nd Cl3-UCl3和Li Cl-KCl-Ln Cl3-UCl3分别在惰性W和液态Bi电极上的电化学行为进行了研究。根据U和Ln在液态Bi电极上的电位差,采用恒电流电解法、恒电位电解法和恒电流脉冲电解法进行了十组电化学分离实验。结果表明,U/La的分离摩尔比可达1000以上,U/Ce和U/Pr的摩尔比在500左右,而U/Nd的摩尔比相对较低为350,其中恒电流脉冲电解法得到的分离效果最好。当UCl3的浓度大于0.5%时,电化学分离过程主要受U在液态Bi中的扩散速率控制,反之,电化学分离过程主要受U（Ⅲ）离子在熔盐中的扩散速率控制。
田栋华[6]（2021）在《USTB法熔铸致密固溶体阳极电化学提钛研究》文中研究说明熔盐电解法被认为是最有望替代Kroll法的钛冶炼技术。近年来,熔盐电解提取金属钛研究主要集中于可溶性钛化合物阳极电解（如USTB、MER等）和阴极氧化钛电解还原脱氧（如FFC、OS等）。以USTB工艺为代表的可溶性阳极电解工艺主要以TiC-TiO-TiN固溶体为阳极,进行电解提钛。然而,传统可溶性阳极的制备基本采用真空烧结或放电等离子烧结等方法,存在溶解速率低、致密度小、大尺寸难成型、电解过程中阳极易脱落等问题。另一方面,可溶阳极电解工艺需要采用Ti还原TiC14制备低价钛电解质（NaCl-KCl-TiCln）,仍然存在成本高、周期长、TiC14污染生态环境等缺点。鉴于此,本文采用熔铸法制备了结构致密的可溶性含钛固溶体阳极,并在无低价钛离子电解质中直接连续化电解制备金属钛;提出了基于活性液态Zn金属阴极的钛离子电化学还原与原位合金化行为;系统研究了钛碳氧阳极电解过程典型A12O3杂质的迁移行为。本文研究工作将为改进USTB法清洁、高效电解提取金属钛提供理论基础。（1）采用电弧炉和悬浮熔炼熔铸结构致密的可溶性TiC0.5O0.5和TiCxOyNz阳极。TiC-TiO直接熔铸制备结构致密的TiC0.5O0.5固溶体。工业CT分析发现,其孔隙度约为2.5%。电化学分析表明,相比传统烧结可溶性钛碳氧阳极,熔铸阳极具有溶解速率快、极化电位较负等特点;在1023K下的无低价钛离子NaCl-KCl电解质中,熔铸TiC0.5O0.5固溶体溶解的钛离子的还原电位约为-0.56 Vvs.Ag/AgCl;方波伏安测试表明,该钛离子以Ti2+形式电化学溶解进入NaCl-KCl电解质中,并进一步迁移至固态阴极表面,一步两电子电化学还原为金属钛（Ti2++2e→Ti）。电解过程中,阳极非金属元素以CO气体的形式排出,整个电解过程无阳极泥产生。在电流密度为0.3 A cm-2下恒电流电解12 h后,在固态电极上成功沉积金属钛,表明在无低价钛离子的NaCl-KCl电解质中,熔盐连续化电解可以制备金属钛。（2）采用N2气氛下,碳热还原TiO2并熔铸制备TiCxOyNz阳极测试表明,熔铸TiCxOyNz阳极的晶格间距约为0.4318 nm,且同步辐射精细结构分析表明:TiCxOyNz固溶体阳极具有面心立方的晶体结构,其Ti-N、Ti-C和Ti-O键的键长分别为2.39 A,1.87 A和1.39 A,证实N2参与碳热还原TiO2的反应过程。循环伏安和方波伏安测试说明,熔铸TiCxOyNz固溶体阳极溶解过程中钛以离子形式电化学溶解,并实现一步两电子的转移还原过程;整个电化学还原过程表现出准可逆扩散过程,且阳极表面非金属元素以CO和N2的形式排放（TiCxOyNz→Ti2++CO（g）+N2（g）+2e）,无阳极泥生成,为绿色的电化学冶金过程。（3）提出了基于熔铸TiC0.5O0.5致密阳极的液态Zn金属阴极去极化提钛与原位合金化方法。研究发现,相比于固态阴极,熔铸TiC0.5O0.5阳极溶解的Ti2+在液态Zn阴极上,具有正的还原电位,还原电位位于-0.5 V vs.Ag/AgCl;溶解的Ti2+在液态金属锌阴极表面为一步两电子的还原过程,且还原过程为准可逆扩散过程,其中Ti2+向液体金属锌表面的扩散系数为4.35 × 10-5 cm+2 s-1;2采用电流密度为0.3 A cm-2下恒电流电解3 h快速在活性阴极中原位合金化获得Ti-Zn合金。（4）探明了典型杂质Al2O3在TiC0.5O0.5阳极电解提钛过程中的迁移行为。Al2O3是含钛资源碳热还原制备钛碳氧固溶体的典型杂质组分,以TiO2、Al2O3和C为原料,选择性还原制备了 TiC0.5O0.5@Al2O3固溶体。研究发现,TiC0.5O0.5固溶体的电导率从常温的275.8 S cm-1降至到973 K时电导率为143.1 S cm-1,表现出类金属性质的电导率现象;随着Al2O3含量的增加,TiC0.5O0.5@Al2O3固溶体的电阻增大,室温下电导率从275.8 S cm-1降至255.1 S cm-1。电解后阴极产品和熔盐成分分析表明,Al2O3以阳极泥的形式存在于NaCl-KCl电解质中,并不会在阴极放电而影响钛金属的沉积。
林如山,何辉,唐洪彬,叶国安[7]（2020）在《我国乏燃料干法后处理技术研究现状与发展》文中研究表明乏燃料干法分离是一种适应性更强、处理对象更广的后处理技术路线,是乏燃料分离领域的研究热点之一。美俄等基于熔盐电化学分离技术,分别建立了经工程规模热验证的干法后处理流程。我国早期开展了氟化挥发法研究,近年来针对氧化物乏燃料和熔盐堆燃料循环分别开展了较广泛的基础理论和工艺研究。本文总结了我国在氯化物和氟化物熔盐体系中稀土、铀、钚电解分离与铀氟化挥发等研究进展,并结合我国先进核燃料循环体系建设,提出了下一步发展建议。
叶昌美[8]（2020）在《Sm（Ⅲ）在Al-Ga合金电极上的电化学行为研究》文中认为熔盐电解从乏燃料中分离并回收An系元素是一种有前途的方法。在传统的电精炼中,大部分铀主要在不锈钢阴极上进行回收,而钚和其它次锕系元素及一些残留铀则沉积在液态Cd阴极上。但由于Ln系元素和An系元素的沉积电位在液态Cd阴极上是非常接近,沉积产物中通包含大量的Ln系元素,从而导致Ln/An的分离系数很低。为了获得更高的Ln/An分离效率,寻找有效提高分离效果的液态阴极是此项技术的关键。本文通过对比不同活性阴极的电化学行为,发现Al电极在乏燃料的热解方面具有出色的Ln/An分离性能,但在电沉积过程中固-固扩散速率非常慢,分离速率受到很大限制。同时,在U和部分Ln系元素分离方面,Ga是一种具有很好分离效果的介质。本研究将Al掺入Ga中形成Al-Ga合金,探索有效提高分离效果的液态阴极。研究结果如下:在LiCl-KCl熔体中,采用循环伏安、方波伏安以及开路计时电位法分别研究了Sm（Ⅲ）与Al（Ⅲ）,Sm（Ⅲ）与Ga（Ⅲ）以及Sm（Ⅲ）、Ga（Ⅲ）与Al（Ⅲ）离子在钨电极上的电化学行为。结果表明:在LiCl-KCl-SmCl3熔盐中,以Li3Bi作为参比电极时,在钨电极上Sm（Ⅲ）→Sm（II）的还原电位约为0.82 V,并且受扩散控制;在LiCl-KCl-SmCl3-AlCl3熔盐中,一般情况下会形成Al3Sm和Al4Sm两种合金。同理,在LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3熔盐中,Sm更易于和Ga形成Ga3Sm和Ga6Sm两种合金。依据Al-Ga-Sm的合金相图,得知不存在Al和Ga的合金化合物,实验也证实没有产生Al和Ga的合金。在LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3-AlCl3熔体中,检测到与SmGaAl化合物相关的氧化还原信号,但是分别通过恒电位/恒电流电解后,均很难获得SmGaAl化合物。在LiCl-KCl熔盐中,采用循环伏安法分别研究铝、液态Ga和Al-Ga合金电极上的电化学窗口和活性。同时,研究Sm（Ⅲ）分别在不同活性阴极（铝,液态Ga和Al-Ga合金）上的电化学行为。结果表明:LiCl-KCl-SmCl3熔体中的Sm（Ⅲ）能在活性阴极上沉积。这是由于Sm（Ⅲ）在活性阴极上发生欠电位沉积。在以上不同的电极上分别进行了恒电位和恒电流电解:分别在LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3和LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3-AlCl3熔盐中的钼网上进行恒电位电解制备合金;在LiCl-KCl-SmCl3熔体中,分别在铝、液态Ga和Al-Ga合金电极上进行恒电流电解（-0.1 A,10 h）制备合金。得到的电解产物用XRD和SEM-EDS表征,确认形成了基于Sm的化合物。结果表明:在LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3和LiCl-KCl-SmCl3-GaCl3-AlCl3熔体中通过恒电位电解均形成Ga3Sm和Ga6Sm金属间化合物。同理,在LiCl-KCl-SmCl3熔体中,Al电极上恒电流电解得到了Al2Sm和Al3Sm;在液态Ga电极上的恒电流电解形成Ga2Sm合金;通过在Al-Ga合金电极上的恒电流电解获得Ga6Sm合金。因此认为Sm更可能与Ga相互作用而形成Sm-Ga金属间化合物,而Al仅作为添加剂,在电解过程中难以与Sm反应。
陈淑梅[9]（2020）在《LiF-DyF3-MeO熔盐微观结构及电解制备Dy-Cu中间合金研究》文中研究指明镝铜中间合金是一种优良的添加剂,能够显着提高钕铁硼磁体的矫顽力、耐腐蚀及高温稳定性,有效改善铜及其合金的物理、机械性能,具有良好的应用前景。而现有制备镝铜合金的方法具有合金易烧损、成分偏析严重、能耗大、不能连续生产等缺点,因此寻求合金成分稳定、工艺简单、绿色、可产业化制备镝铜中间合金的方法具有非常重要的现实意义。本文以此为出发点,以Dy2O3、Cu2O为电解原料,氟化物熔盐LiF-DyF3为熔盐电解质,通过熔盐电解法制备了Dy-Cu中间合金,运用热分析法、量子化学计算法和拉曼光谱分析法对熔盐体系进行离子结构分析,利用等温饱和法、透明槽研究了Dy2O3、Cu2O在LiF-DyF3熔融盐中的溶解行为,深入解析了电解过程金属氧化物的溶解机理、溶解动力学过程,以期为采用熔盐电解法大规模生产Dy-Cu合金提供技术支撑和理论基础。利用热分析法研究了相关LiF-DyF3、LiF-DyF3-Dy2O3及LiF-DyF3-Cu2O熔盐的初晶温度,在此基础上研究了熔盐的初晶温度变化规律,并结合XRD图谱研究了熔盐中可能存在的离子团,发现对于LiF-DyF3稀熔盐,随着熔盐中DyF3摩尔浓度的增加,熔盐的初晶温度降低值与DyF3的摩尔分数呈线性降低的关系,熔盐中可能存在的Dy-F离子可以表示为[DyFx]（3-x）,最可能存在的离子团为[DyF4]-;对于LiF-DyF3-Dy2O3与LiF-DyF3-Cu2O三元熔盐体系,随着熔盐中Dy2O3含量的增加,LiF-DyF3-Dy2O3熔盐的初晶温度呈升高的趋势,而LiF-DyF3-Cu2O熔盐的初晶温度随着Cu2O含量的增加变化较小。通过量子化学计算模拟方法、常温拉曼光谱以及高温原位拉曼光谱技术考察了LiF-DyF3二元系、LiF-DyF3-Dy2O3与LiF-DyF3-Cu2O三元系、LiF-DyF3-Dy2O3-Cu2O四元系熔盐微观结构,解析了MeO在熔盐中的溶解机理,发现熔盐熔融状态下的离子结构与常温状态下的离子结构存在较大差异,高温下LiF、DyF3、Dy2O3、Cu2O晶体的结构完全破坏,并且随着温度的升高熔盐拉曼光谱的拉曼强度逐渐减弱,但熔盐在熔融状态时离子团簇的拉曼振动特征峰峰位基本不变;熔融状态下的LiF-DyF3熔体存在的离子团为拉曼特征峰位于350cm-1、450cm-1处的[DyF4]-和特征峰位于440cm-1处的[DyF6]3-络合阴离子;LiF-DyF3-Dy2O3熔体在熔融状态下可能存在的Dy-O-F离子团有[DyOF4]3-、[DyOF5]4-、[Dy2OF6]2-、与[Dy2OF7]3-,可能存在的Dy-F离子团为[DyF4]-、[DyF6]3-;LiF-DyF3-Cu2O在熔融状态可能存在的Dy-F离子团为[DyF4]-、[DyF6]3-,Dy-O-F离子团为[DyOF4]3-、[DyOF5]4-、[Dy2OF7]3-;LiF-DyF3-Dy2O3-Cu2O熔体在熔融状态下可能存在的Dy-O-F离子团有[DyOF4]3-、[DyOF5]4-、[Dy2OF7]3-,可能存在的Dy-F离子团为[DyF4]-、[DyF6]3-。分别运用等温饱和法、透明电解槽对Dy2O3、Cu2O在LiF-DyF3熔盐中的溶解行为进行了研究,发现Dy2O3、Cu2O在LiF-DyF3熔盐中达到溶解平衡时间分别为110min、120min,对于不同组分的LiF-DyF3熔盐电解质(xDyF3=15mol%40mol%),Dy2O3的溶解度为0.55wt%3.45wt%,Cu2O的溶解度为0.39wt%0.52wt%,随着熔盐中DyF3含量的增加,Dy2O3的溶解度逐渐增大,而Cu2O的溶解度变化很小,相同LiF-DyF3熔盐组分下Dy2O3、Cu2O的溶解度均随熔盐温度的升高而增大;熔盐中lnSMeO与1/T之间是线性相关的,MeO在熔融盐中的溶解是一个物理和化学反应同时存在的复杂过程,MeO的溶解反应均为吸热反应;Dy2O3、Cu2O在LiF-DyF3熔盐中的溶解过程主要受传质扩散影响。通过对熔盐体系的热力学和电化学过程分析,探讨了Dy-Cu合金的形成机理,发现Cu2O比Dy2O3更易被还原,在石墨阳极上析出的产物主要为CO,而且Dy2O3、Cu2O的电极还原过程都是一步完成的,Dy（III）在钨电极上还原电位在-0.6V-0.4V附近;Cu（I）在钨电极上还原电位在-0.6V附近;采用熔盐电解共析出法在LiF-DyF3-Dy2O3-Cu2O熔盐体系中制取了Dy-Cu合金,利用SEM、EDS、XRD、差热分析等分析测试手段对制取的Dy-Cu合金结构进行了表征,表明制备的Dy-Cu合金物相为CuDy和Cu2Dy,初晶温度约为805℃,合金中仅含少量C、O、F杂质,可见以LiF-DyF3-Dy2O3-Cu2O熔盐体系电解制备Dy-Cu中间合金具有较好优势和发展前景。
田亚斌[10]（2020）在《Zr（Ⅳ）在LiCl-KCl熔盐W和Ni电极上的还原机理研究》文中提出金属锆以及金属镍熔点较高,采用合金制备方法中的熔炼法以及对掺法进行镍锆合金的制备则需达到较高的实验温度,同时对原料的纯度要求苛刻,存在流程繁杂、能耗高等问题。机械合金化法对原料的纯度以及原料粒径的大小有严格的限制,耗资巨大。采用熔盐电解法进行镍锆中间合金的制备则解决了诸多不便。熔盐电解法对原料的纯度要求不高、实验温度相对较低,设备简单流程短,更关键的是熔盐电解法制取的合金纯度较高,能够满足生产实际的需求。本论文通过循环伏安法、线性扫描伏安法、方波伏安法、计时电流法、计时电位法分别进行了Zr（Ⅳ）在LiCl-KCl熔体中钨电极上的电化学还原过程的研究。同时采用循环伏安法以及方波伏安法对Zr（Ⅳ）在镍电极上的电化学还原过程进行了研究,为熔盐电解法制备镍锆中间合金提供理论依据。循环伏安测试结果表明:873 K时49.5%LiCl-49.5%KCl-1wt%ZrCl4熔盐中Zr（Ⅳ）在钨电极上的电化学还原为2步骤的准可逆反应。线性扫描伏安测试结果表明:在-0.9 V（vs Ag/AgCl）附近以及在-1.18 V（vs Ag/AgCl）附近出现的还原峰对应熔体中Zr（Ⅳ）在钨电极上的2步骤还原过程,且均受扩散控制。根据线性扫描伏安测试结果以及方波伏安测试结果对电极反应过程中传递电子数进行确定,发现在-0.9 V（vs Ag/AgCl）附近存在的还原峰对应的电极反应为传递2个电子的电化学还原过程,即在-0.9 V（vs Ag/AgCl）附近发生的电极反应方程为Zr（Ⅳ）+2e-→Zr（Ⅱ）;在-1.18 V（vs Ag/AgCl）附近存在的还原峰对应的电极反应为传递2个电子的电化学还原过程,即在-1.18 V（vs Ag/AgCl）附近发生的电极反应方程为Zr（Ⅱ）+2e-→Zr（0）。通过Cottrol方程对计时电流测试数据拟合得出熔体中锆离子的扩散系数为5.898×10-5 cm2/s。采用循环伏安法以及方波伏安法分别进行了873 K时49.5%LiCl-49.5%KCl-1wt%ZrCl4熔盐中Zr（Ⅳ）在镍电极上的电化学还原过程的研究。循环伏安测试以及方波伏安测试结果表明:在-0.5 V（vs Ag/AgCl）附近、-0.9V（vs Ag/AgCl）附近以及在-1.8 V（vs Ag/AgCl）附近均存在一个还原峰,分析在-0.5V（vs Ag/AgCl）附近以及在-0.9 V（vs Ag/AgCl）附近存在的还原峰对应熔体中Zr（Ⅳ）在镍电极上的2步骤还原过程,在-1.8 V（vs Ag/AgCl）附近存在的还原峰对应镍锆中间合金化合物的生成。通过在-1.8 V（vs Ag/AgCl）恒电位电解7 h后得到的产物进行XRD分析发现,在-1.8 V（vs Ag/AgCl）附近存在的还原峰对应NiZr合金化合物的生成。
二、钇离子在氯化物熔盐中的电化学还原（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钇离子在氯化物熔盐中的电化学还原（论文提纲范文）
（1）氯化物熔盐体系中铀的化学种态研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 美国关于铀化学种态的研究进展 |
| 2.1 干法后处理过程中的种态研究 |
| 2.2 氯化物熔盐堆中的种态研究 |
| 3 日本关于铀的化学种态的研究进展 |
| 3.1 UCl3的高温XRD和MD模拟 |
| 3.2 U3+、U4+、UO2+和UO22+的摩尔吸光度和标准氧化还原电位 |
| 3.3 熔盐组成和温度对U4+、U3+配位结构的影响 |
| 3.4 UO22+在熔盐中的还原性质及配位结构 |
| 4 韩国关于铀的化学种态的研究进展 |
| 4.1 U4+和U3+的共价性 |
| 5 俄罗斯、英国关于铀的化学种态的研究进展 |
| 5.1 UO2的氯化溶解过程 |
| 5.2 金属U的溶解过程 |
| 5.3 UO22+的还原过程 |
| 6 我国关于铀化学种态的研究进展 |
| 6.1 U3+的MD模拟 |
| 6.2 氯化溶解及循环电解问题 |
| 7 总结与展望 |
（2）难熔金属含氧酸盐短流程熔盐电解制备金属单质及合金的研究进展（论文提纲范文）
| 1 难熔金属工业制备方法 |
| 1.1 金属钒 |
| 1.2 金属铬 |
| 1.3 金属钛 |
| 2 氧化物和氯化物的熔盐电解法 |
| 2.1 FFC法 |
| 2.2 OS法 |
| 2.3 USTB法 |
| 2.4 SOM法 |
| 2.5 液态金属做阴极制备合金 |
| 3 含氧酸盐的熔盐电解 |
| 4 典型难熔金属含氧酸盐的电化学行为 |
| 4.1 钒酸盐 |
| 4.2 铬酸盐 |
| 4.3 钛酸盐 |
| 5 结论 |
（3）锂、镁电解过程杂质电化学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 金属锂的性质及应用 |
| 1.3 金属镁的性质及应用 |
| 1.4 熔盐电解概述 |
| 1.4.1 熔盐简介 |
| 1.4.2 熔盐电解技术的发展与应用 |
| 1.5 锂镁电解发展与现状 |
| 1.6 熔盐电解电极过程研究进展 |
| 1.6.1 低温铝电解 |
| 1.6.2 稀土电分离 |
| 1.6.3 难熔金属电解 |
| 1.6.4 非金属电解 |
| 1.6.5 杂质来源及危害 |
| 1.6.6 杂质电化学行为研究现状 |
| 1.7 研究意义与内容 |
| 第2章 实验方法及参比电极制备 |
| 2.1 实验用试剂、仪器、装置 |
| 2.1.1 主要化学试剂 |
| 2.1.2 主要实验仪器 |
| 2.1.3 主要实验装置 |
| 2.2 电解质及电极预处理 |
| 2.2.1 电解质准备 |
| 2.2.2 电极预处理 |
| 2.3 主要电化学方法 |
| 2.4 参比电极制备及评价 |
| 2.4.1 参比电极制备 |
| 2.4.2 参比电极性能评价 |
| 2.5 分析与表征 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 锂电解过程轻金属杂质离子电化学行为 |
| 3.1 锂电解过程Mg(Ⅱ)电化学行为 |
| 3.1.1 电极反应机理 |
| 3.1.2 Mg(Ⅱ)/Mg体系在LiCl-KCl熔盐中热力学性质 |
| 3.1.3 Mg(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 3.1.4 Mg(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 3.2 锂电解过程Al(Ⅲ)电化学行为 |
| 3.2.1 电极反应机理 |
| 3.2.2 Al(Ⅲ)在钨电极上的动力学 |
| 3.2.3 Al(Ⅲ)在钨电极上的沉积机理 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 锂电解过程过渡族金属杂质离子电化学行为 |
| 4.1 锂电解过程Mn(Ⅱ)电化学行为 |
| 4.1.1 电极反应机理 |
| 4.1.2 Mn(Ⅱ)/Mn(0)体系在LiCl-KCl中的热力学性质 |
| 4.1.3 Mn(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 4.1.4 Mn(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 4.2 锂电解过程Ni(Ⅱ)电化学行为 |
| 4.2.1 电极反应机理 |
| 4.2.2 Ni(Ⅱ)/Ni(0)体系在LiCl-KCl中的热力学性质 |
| 4.2.3 Ni(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 4.2.4 Ni(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 4.3 锂电解过程Fe(Ⅱ)电化学行为 |
| 4.3.1 熔盐中FeCl_3的存在状态 |
| 4.3.2 Fe(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 4.3.3 Fe(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 镁电解过程过渡族金属杂质离子电化学行为 |
| 5.1 镁电解过程Mn(Ⅱ)电化学行为 |
| 5.1.1 电极反应机理 |
| 5.1.2 Mn(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 5.1.3 Mn(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 5.2 镁电解过程Ni(Ⅱ)电化学行为 |
| 5.2.1 电极反应机理 |
| 5.2.2 Ni(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 5.2.3 Ni(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 5.3 镁电解过程Fe(Ⅱ)电化学行为 |
| 5.3.1 电极反应机理 |
| 5.3.2 Fe(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
| 5.3.3 Fe(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 锂电解过程含氧杂质行为研究 |
| 6.1 锂电解过程H_2O电化学行为 |
| 6.1.1 电极反应机理 |
| 6.1.2 金属锂的溶解 |
| 6.2 锂电解过程LiOH电化学行为 |
| 6.2.1 电极反应机理 |
| 6.2.2 金属锂的溶解 |
| 6.3 锂电解过程Li_2O电化学行为 |
| 6.3.1 电极反应机理 |
| 6.3.2 金属锂的沉积机理 |
| 6.3.3 金属锂的溶解 |
| 6.4 锂电解过程SO_4~(2-)电化学行为 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（4）CaCl2-NaCl体系熔盐电解制备Nd-Mg、Nd-Zn合金电化学机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土矿资源简介 |
| 1.2 稀土合金的应用 |
| 1.3 稀土合金制备方法 |
| 1.3.1 金属热还原法 |
| 1.3.2 对掺法 |
| 1.3.3 熔盐电解法 |
| 1.4 钕的熔盐电解研究现状 |
| 1.5 研究意义与内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 电解质体系 |
| 2.2.2 电化学测试装置 |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.4 实验过程 |
| 2.5 电解与产物表征 |
| 第三章 CaCl_2-NaCl-MgCl_2(Zn Cl_2)-NdCl_3熔盐体系的电化学行为 |
| 3.1 Nd(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.1.1 Nd(Ⅲ)还原转移电子数的确定 |
| 3.1.2 Nd(Ⅲ)还原可逆性 |
| 3.1.3 Nd(Ⅲ)还原的扩散系数 |
| 3.1.4 成核方式 |
| 3.2 Nd(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的共沉积行为 |
| 3.2.1 Mg(Ⅱ)在CaCl_2-NaCl熔盐的电化学行为 |
| 3.2.2 Nd(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的共沉积行为 |
| 3.3 Nd(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)的共沉积行为 |
| 3.3.1 Zn(Ⅱ)在CaCl_2-NaCl熔盐的电化学行为 |
| 3.3.2 Nd(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)的共沉积行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CaCl_2-NaCl-MgCl_2(Zn Cl_2)-Nd_2O_3体系的电化学行为 |
| 4.1 Nd_2O_3的溶解度 |
| 4.2 CaCl_2-NaCl-MgCl_2-Nd_2O_3体系的电化学行为 |
| 4.3 CaCl_2-NaCl-MgCl_2-Nd_2O_3体系的电化学行为 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）液态铋阴极熔盐电解分离铀和镧系元素的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 乏燃料后处理现状 |
| 1.2.1 乏燃料后处理 |
| 1.2.2 乏燃料贮存及后处理现状 |
| 1.3 乏燃料后处理技术 |
| 1.3.1 PUREX流程 |
| 1.3.2 干法后处理技术 |
| 1.3.3 熔盐电解精炼流程 |
| 1.3.4 国内外干法后处理研究现状 |
| 1.4 论文的选题意义和研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.1 实验试剂及材料 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 熔盐体系 |
| 2.2.2 三电极体系 |
| 2.2.3 电解池设计 |
| 2.3 电化学研究方法 |
| 2.3.1 循环伏安法 |
| 2.3.2 动电流扫描法 |
| 2.3.3 控制电位技术 |
| 2.3.4 控制电流技术 |
| 2.3.5 交流阻抗法 |
| 2.4 分析表征方法 |
| 2.4.1 电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-OES) |
| 2.4.2 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.4.3 扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM-EDS) |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Pr(Ⅲ)和Bi(Ⅲ)离子在Li Cl-KCl熔盐中的电化学行为和热力学性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pr(Ⅲ)离子在Li Cl-KCl熔盐中的电化学行为和热力学研究 |
| 3.2.1 循环伏安 |
| 3.2.2 动态电流扫描 |
| 3.2.3 开路计时电位 |
| 3.2.4 热力学理论 |
| 3.2.5 形式电极电位 |
| 3.2.6 吉布斯自由能和活度系数 |
| 3.3 Bi-Pr金属间化合物的电化学行为和热力学研究 |
| 3.3.1 循环伏安 |
| 3.3.2 方波伏安 |
| 3.3.3 计时电位 |
| 3.3.4 开路计时电位 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ln(Ⅲ)离子在液态铋电极上的热力学和动力学性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ln(Ⅲ)离子在液态铋电极上的电化学行为和热力学研究 |
| 4.2.1 循环伏安 |
| 4.2.2 库伦滴定 |
| 4.2.3 活度系数 |
| 4.3 Ln(Ⅲ)离子在液态铋电极上的电化学行为和动力学研究 |
| 4.3.1 恒电流脉冲 |
| 4.3.2 交流阻抗 |
| 4.3.3 交换电流密度 |
| 4.4 La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)离子在液态铋电极上的合金化行为 |
| 4.4.1 恒电流电解 |
| 4.4.2 合金产物的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 U(Ⅲ)离子在液态铋电极上的热力学和动力学性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Bi-U金属间化合物的电化学行为和热力学研究 |
| 5.2.1 循环伏安 |
| 5.2.2 方波伏安 |
| 5.2.3 开路计时电位 |
| 5.2.4 吉布斯自由能和活度 |
| 5.3 U(Ⅲ)离子在液态铋电极中的电化学行为和热力学研究 |
| 5.3.1 循环伏安 |
| 5.3.2 库伦滴定 |
| 5.3.3 活度系数 |
| 5.3.4 饱和溶解度 |
| 5.4 U(Ⅲ)离子在液态铋电极中的电化学行为和动力学研究 |
| 5.4.1 恒电流脉冲 |
| 5.4.2 交流阻抗 |
| 5.4.3 交换电流密度 |
| 5.5 U(Ⅲ)离子在液态铋电极中的合金化行为 |
| 5.5.1 恒电流电解 |
| 5.5.2 合金产物的表征 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 U(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)离子在液态铋电极上的电化学分离 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电解分离方法 |
| 6.2.1 恒电流电解分离 |
| 6.2.2 恒电位电解分离 |
| 6.2.3 恒电流脉冲电解分离 |
| 6.3 U(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为 |
| 6.3.1 循环伏安 |
| 6.3.2 方波伏安 |
| 6.3.3 开路计时电位 |
| 6.4 U(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)离子在液态铋电极上的电化学分离 |
| 6.4.1 U(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)离子的电化学分离 |
| 6.4.2 U(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)离子的电化学分离 |
| 6.4.3 U(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)离子的电化学分离 |
| 6.4.4 电化学分离结果与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（6）USTB法熔铸致密固溶体阳极电化学提钛研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 钛资源状况 |
| 2.3 钛物理化学性质及应用 |
| 2.4 钛冶炼研究进展 |
| 2.4.1 熔盐电解法 |
| 2.4.2 金属热还原工艺 |
| 2.4.3 可溶性阳极电解工艺 |
| 2.5 TiC_xO_(1-x)的晶体结构及制备方法 |
| 2.5.1 TiC_xO_(1-x)晶体结构 |
| 2.5.2 钛碳氧固溶体制备方法 |
| 2.6 选题意义与研究内容 |
| 2.6.1 选题意义 |
| 2.6.2 研究内容 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 试剂与仪器设备 |
| 3.1.1 实验试剂 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 电极制备及电化学实验 |
| 3.2.1 电极的制备 |
| 3.2.2 电化学实验及测试技术 |
| 3.3 分析测试技术 |
| 3.3.1 X射线衍射 |
| 3.3.2 场发射扫描电镜与能谱分析 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱 |
| 3.3.4 电感耦合等离子发射光谱仪 |
| 3.3.5 透射电子显微镜 |
| 3.3.6 综合物性测量系统 |
| 3.3.7 同步辐射光源 |
| 3.3.8 工业CT |
| 4.熔铸TiC·TiO阳极的电化学行为 |
| 4.1 熔铸TiC阳极电化学溶解行为 |
| 4.2 熔铸TiO阳极电化学性能 |
| 4.3 熔铸TiC_(0.5)O_(0.5)阳极的电解行为 |
| 4.3.1 结构及孔隙率分析 |
| 4.3.2 电化学行为表征 |
| 4.3.3 电流密度与钛离子浓度的关系 |
| 4.3.4 电解产物测定 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 熔铸TiC_xO_yN_z阳极的电化学行为 |
| 5.1 钛碳氧氮固溶体的制备 |
| 5.1.1 配碳量的影响 |
| 5.1.2 温度的影响 |
| 5.1.3 晶体结构分析 |
| 5.2 熔铸TiC_xO_yN_z固溶体的电化学行为 |
| 5.2.1 熔铸TiC_xO_yN_z固溶体的阳极极化曲线 |
| 5.2.2 溶解后钛离子的还原行为 |
| 5.2.3 电解产物的表征及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 基于液态Zn阴极的熔铸TiC_(0.5)O_(0.5)阳极原位合金化研究 |
| 6.1 熔铸TiC_(0.5)O_(0.5)固溶体的制备 |
| 6.2 液固电极的电化学窗口测试 |
| 6.2.1 极化曲线测试分析 |
| 6.2.2 循环伏安曲线对比 |
| 6.3 溶解钛离子不同电极上的电化学行为 |
| 6.3.1 液固电极的恒电位溶解差异 |
| 6.3.2 钛离子还原电位对比 |
| 6.3.3 电子转移数的确定分析 |
| 6.4 Ti-Zn合金的原位合金化制备 |
| 6.4.1 液态Zn电极上的原位合金化 |
| 6.4.2 Ti-Zn合金的物相表征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7.TiC_(0.5)O_(0.5)@Al_2O_3阳极电解过程Al_2O_3杂质迁移行为 |
| 7.1 Al_2O_3对TiC_(0.5)O_(0.5)固溶体阳极的物性影响 |
| 7.1.1 Al_2O_3和TiO_2碳热还原热力学分析 |
| 7.1.2 碳热还原产物中Al_2O_3的赋存形态 |
| 7.1.3 不同Al_2O_3含量的电导率差异 |
| 7.2 TiC_(0.5)O_(0.5)@Al_2O_3固溶体阳极的电化学行为 |
| 7.2.1 极化曲线的差异 |
| 7.2.2 电化学阻抗的影响 |
| 7.3 TiC_(0.5)O_(0.5)@Al_2O_3阳极溶解过程中Al_2O_3的变化历程 |
| 7.3.1 电流密度对阳极溶解的影响 |
| 7.3.2 液态Zn阴极中Al_2O_3对钛离子的沉积影响 |
| 7.3.3 Al_2O_3在固态镍阴极电解的赋存状态 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）我国乏燃料干法后处理技术研究现状与发展（论文提纲范文）
| 1 国外干法后处理技术研究进展 |
| 1.1 熔盐电化学分离技术 |
| 1) 熔盐电解精炼流程 |
| 2) 氧化物电沉积流程 |
| 3) 两种熔盐电化学分离流程特点比较 |
| 1.2 其他干法后处理技术 |
| 1) 氟化挥发技术 |
| 2) 熔盐萃取技术 |
| 2 我国核燃料干法后处理技术研究现状 |
| 2.1 熔盐电解精炼分离技术研究 |
| 1) 熔盐体系性质及配位结构 |
| 2) 干法专用参比电极与耐腐蚀坩埚材料 |
| 3) 铀钚熔盐电化学与电沉积机制 |
| 4) 铀钚电解分离工艺研究 |
| 2.2 氧化物熔盐电解还原技术研究 |
| 1) 氧化物还原过程及机理 |
| 2) 新型电极研制与氧离子浓度监测 |
| 3) 氧化物还原工艺研究 |
| 2.3 阴极产物和废熔盐处理工艺研究 |
| 1) 阴极产物处理研究 |
| 2) 废熔盐处理研究 |
| 2.4 氧化物燃料新型电解分离工艺研究 |
| 1) HCl氯化溶解-电解分离工艺 |
| 2) AlCl3氯化溶解-铝阴极电解分离工艺 |
| 3) 氟化物体系溶解-直接电解分离工艺 |
| 2.5 钍基熔盐堆燃料干法后处理技术研究 |
| 2.6 干法后处理辅助系统与分析测试设备 |
| 3 我国干法后处理下一步实施建议 |
（8）Sm（Ⅲ）在Al-Ga合金电极上的电化学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 乏燃料后处理概况 |
| 1.1.1 国外乏燃料后处理技术与研究现状 |
| 1.1.2 国内乏燃料干法后处理研究现状 |
| 1.2 熔盐电解精炼中活性液态阴极的研究 |
| 1.2.1 电精炼中活性阴极的使用 |
| 1.2.2 本课题活性阴极的研究 |
| 1.3 课题思路及研究内容 |
| 1.3.1 课题思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与设备 |
| 2.1.1 实验化学试剂及设备 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 实验原理 |
| 2.3 实验装置与电极 |
| 2.3.1 实验电解槽 |
| 2.3.2 电极体系的选择 |
| 2.3.3 熔盐体系的选择 |
| 2.4 电化学测试方法 |
| 2.5 实验样品分析与表征 |
| 第三章 Sm(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)的电化学还原 |
| 3.1 Sm(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.2 Sm(Ⅲ)和Al(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.3 Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.4 Sm(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.5 Sm(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Ga(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Sm(Ⅲ)分别在Al、Ga及 Al-Ga合金电极上的电化学还原 |
| 4.1 Sm(Ⅲ)在铝电极上的电化学还原 |
| 4.2 Sm(Ⅲ)在液态镓上的电化学机理 |
| 4.3 Sm(Ⅲ)在液态铝镓电极上的电化学机理 |
| 4.4 Sm(Ⅲ)在钨、液态镓和铝镓电极上的对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Sm-Ga和 Sm-Ga-Al合金的制备与表征 |
| 5.1 LiCl-KCl-SmCl_3-Ga Cl_3 钼网上制备合金 |
| 5.2 LiCl-KCl-SmCl_3-Ga Cl_3-AlCl_3 钼网上制备合金 |
| 5.3 在Al、液态镓和Al-Ga合金电极上恒电流电解制备合金 |
| 5.3.1 LiCl-KCl-SmCl_3 熔盐中Al电极上恒电流电解制备合金 |
| 5.3.2 LiCl-KCl-SmCl_3 熔体中液态镓电极上恒电流电解制备合金 |
| 5.3.3 LiCl-KCl-SmCl_3 熔体中Al-Ga合金电极上恒电流电解制备合金 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的主要研究成果 |
（9）LiF-DyF3-MeO熔盐微观结构及电解制备Dy-Cu中间合金研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 课题的来源及研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 稀土铜合金的应用 |
| 1.2.1 稀土在铜及铜合金中的应用 |
| 1.2.2 镝在铜合金中的应用 |
| 1.3 稀土铜合金的制备研究现状 |
| 1.3.1 稀土铜合金的制备方法 |
| 1.3.2 熔盐电解法制备镝合金和稀土铜合金的研究现状 |
| 1.3.3 镝铜合金制备方法分析 |
| 1.4 MeO在熔盐中的溶解行为及熔盐离子结构研究现状 |
| 1.4.1 MeO在熔盐中的溶解行为研究现状 |
| 1.4.2 氟化物熔盐离子结构研究现状 |
| 1.4.3 氯化物熔盐离子结构研究现状 |
| 1.5 密度泛函理论及其在氟盐中的应用 |
| 1.5.1 密度泛函理论 |
| 1.5.2 密度泛函理论在氟盐中的应用 |
| 1.6 本论文的研究思路及主要研究内容 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验原料与研究方法 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2 熔盐热分析 |
| 2.3 熔盐结构的量子化学计算 |
| 2.3.1 基于密度泛函理论的Gaussian计算方法 |
| 2.3.2 交换-相关泛函及基组的选择 |
| 2.4 熔盐高温拉曼分析 |
| 2.5 Dy_2O_3、Cu_2O溶解行为研究 |
| 2.5.1 Dy_2O_3、Cu_2O溶解度研究 |
| 2.5.2 Dy_2O_3、Cu_2O溶解过程研究 |
| 2.6 Dy-Cu合金的制备 |
| 2.7 其他分析测试 |
| 2.7.1 电感耦合等离子发射光谱分析（ICP） |
| 2.7.2 扫描电子显微镜-能谱分析 |
| 2.7.3 X射线衍射分析 |
| 2.7.4 Dy-Cu合金热分析 |
| 第三章 氟盐-氧化物熔盐体系的初晶温度分析 |
| 3.1 LiF-DyF_3 熔盐体系的初晶温度研究 |
| 3.1.1 冰点降低法研究LiF-DyF_3 熔盐结构的理论基础 |
| 3.1.2 DyF_3 浓度对LiF-DyF_3 熔体初晶温度的影响 |
| 3.1.3 LiF-Dy_F3 熔盐的离子结构分析 |
| 3.2 LiF-Dy_F3-Dy_2O_3 熔盐体系的初晶温度研究 |
| 3.2.1 Dy_2O_3 浓度对LiF-Dy_F3-Dy_2O_3 熔盐初晶温度的影响 |
| 3.2.2 Dy_2O_3在LiF-DyF_3 熔盐中的溶解机理分析 |
| 3.3 LiF-DyF_3-Cu_2O熔盐体系的初晶温度研究 |
| 3.3.1 Cu_2O浓度对LiF-DyF_3-Cu_2O熔盐初晶温度的影响 |
| 3.3.2 Cu_2O在 LiF-DyF_3 熔盐中的溶解机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氟化物熔盐体系的拉曼光谱及其离子结构解析 |
| 4.1 LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O体系晶体的常温分析 |
| 4.1.1 LiF晶体的常温结构分析 |
| 4.1.2 DyF_3晶体的常温结构分析 |
| 4.1.3 Dy_2O_3晶体的常温结构分析 |
| 4.1.4 Cu_2O晶体的常温结构分析 |
| 4.2 熔融盐体系Dy-F离子团簇的量子化学计算 |
| 4.2.1 频率校正因子 |
| 4.2.2 Dy-F离子团结构的拉曼光谱计算 |
| 4.2.3 LiDyF_4、Li2DyF_5和Li3DyF_6 配合物的拉曼光谱计算 |
| 4.3 熔融盐体系Dy-O-F离子结构的量子化学计算 |
| 4.3.1 [DyOF_x]~(1-x)离子团结构的拉曼光谱计算 |
| 4.3.2 [Dy_2OF_x]~(4-x)离子团结构的拉曼光谱计算 |
| 4.3.3 [Dy_2O_2F_x]~(2-x)离子团结构的拉曼光谱计算 |
| 4.4 LiF-DyF_3 熔融体系的拉曼光谱分析 |
| 4.4.1 LiF-DyF_3 熔体的常温拉曼光谱 |
| 4.4.2 LiF-DyF_3 熔融体系的温致变化拉曼光谱 |
| 4.5 LiF-DyF_3-Dy_2O_3 熔融体系的拉曼光谱研究 |
| 4.5.1 LiF-DyF_3-Dy_2O_3 熔体的常温拉曼光谱 |
| 4.5.2 LiF-DyF_3-Dy_2O_3 熔融体系的温致变化拉曼光谱 |
| 4.6 LiF-DyF_3-Cu_2O熔融体系的拉曼光谱研究 |
| 4.6.1 LiF-DyF_3-Cu_2O熔体的常温拉曼光谱 |
| 4.6.2 LiF-DyF_3-Cu_2O熔融体系的温致变化拉曼光谱 |
| 4.7 LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔融体系的拉曼光谱研究 |
| 4.7.1 LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔体的常温拉曼光谱 |
| 4.7.2 LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔融体系的温致变化拉曼光谱 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 Dy_2O_3、Cu_2O在 LiF-DyF_3 熔盐中的溶解行为研究 |
| 5.1 MeO溶解曲线 |
| 5.2 单一氧化物溶解度的研究 |
| 5.2.1 温度对单一氧化物溶解度的影响 |
| 5.2.2 熔盐中DyF_3浓度对单一氧化溶解度的影响 |
| 5.3 混合氧化物溶解度的研究 |
| 5.3.1 温度对混合氧化物溶解度的影响 |
| 5.3.2 氧化物溶解度与熔盐组分熔体温度的关系 |
| 5.4 熔盐的表面形貌及状态表征 |
| 5.4.1 LiF-DyF_3-Dy_2O_3 熔盐的表面形貌及状态表征 |
| 5.4.2 LiF-DyF_3-Cu_2O熔盐的表面形貌及状态表征 |
| 5.5 氧化物在LiF-DyF_3 熔盐中的溶解分散行为 |
| 5.6 MeO在 LiF-DyF_3 熔盐中的溶解动力学研究 |
| 5.6.1 球体缩小模型 |
| 5.6.2 传质控制模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 氟盐体系电解Dy_2O_3-Cu_2O制备Dy-Cu中间合金 |
| 6.1 熔盐及合金相图分析 |
| 6.1.1 LiF-DyF_3 熔盐相图分析 |
| 6.1.2 Dy-Cu合金相图分析 |
| 6.2 熔盐体系的热力学分析 |
| 6.2.1 Dy_2O_3、Cu_2O在石墨阳极的热力学分析 |
| 6.2.2 LiF、DyF_3 在石墨阳极的热力学分析 |
| 6.2.3 相关物质在惰性阴极上的热力学分析 |
| 6.3 Dy(III)、Cu(I)的析出行为分析 |
| 6.3.1 LiF-DyF_3-Dy_2O_3 熔盐中Dy(III)的析出行为 |
| 6.3.2 LiF-DyF_3-Cu_2O熔盐中Cu(I)的析出行为 |
| 6.4 电解制备Dy-Cu中间合金 |
| 6.4.1 槽电压与电解时间的关系 |
| 6.4.2 不同电解温度下Dy-Cu合金成分变化 |
| 6.5 Dy-Cu合金微观结构与表征 |
| 6.5.1 Dy-Cu合金的SEM-EDS分析 |
| 6.5.2 Dy-Cu合金的物相分析 |
| 6.5.3 Dy-Cu合金的差热分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）Zr（Ⅳ）在LiCl-KCl熔盐W和Ni电极上的还原机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 镍资源及应用 |
| 1.2 锆资源及应用 |
| 1.3 镍锆合金的应用及研究现状 |
| 1.3.1 镍锆合金的应用 |
| 1.3.2 研究现状 |
| 1.4 合金的制备方法 |
| 1.4.1 传统方法制备合金 |
| 1.4.2 熔盐电解法制备合金 |
| 1.5 本文的研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究的意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.2 电解质与电极的选择 |
| 2.2.1 LiCl-KCl电解质的合理性 |
| 2.2.2 电极的选择 |
| 2.3 电化学测试方法及技术路线 |
| 第三章 Zr(Ⅳ)在钨电极上的电化学还原 |
| 3.1 Zr(Ⅳ)的还原步骤 |
| 3.2 Zr(Ⅳ)还原过程的转移电子数 |
| 3.3 方波伏安测试 |
| 3.4 Zr(Ⅳ)还原过程的扩散系数 |
| 3.5 Zr(Ⅳ)的析出电位 |
| 3.6 NaCl-KCl熔盐Zr(Ⅳ)的还原 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Zr(Ⅳ)在镍电极上的电化学还原 |
| 4.1 Zr(Ⅳ)在镍电极上电位窗口 |
| 4.2 方波伏安验证析出电位 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、钇离子在氯化物熔盐中的电化学还原（论文参考文献）
- [1]氯化物熔盐体系中铀的化学种态研究进展[J]. 刘毅川,刘雅兰,姜仕林,李梅,石伟群. 化学学报, 2021(12)
- [2]难熔金属含氧酸盐短流程熔盐电解制备金属单质及合金的研究进展[J]. 赵国立,许莹,蔡艳青,宋潘,夏朋昭. 中国有色冶金, 2021(03)
- [3]锂、镁电解过程杂质电化学行为研究[D]. 刘兆庭. 华东理工大学, 2021(08)
- [4]CaCl2-NaCl体系熔盐电解制备Nd-Mg、Nd-Zn合金电化学机理研究[D]. 黄晶明. 江西理工大学, 2021(01)
- [5]液态铋阴极熔盐电解分离铀和镧系元素的研究[D]. 尹太琪. 哈尔滨工程大学, 2021
- [6]USTB法熔铸致密固溶体阳极电化学提钛研究[D]. 田栋华. 北京科技大学, 2021(02)
- [7]我国乏燃料干法后处理技术研究现状与发展[J]. 林如山,何辉,唐洪彬,叶国安. 原子能科学技术, 2020(S1)
- [8]Sm（Ⅲ）在Al-Ga合金电极上的电化学行为研究[D]. 叶昌美. 江西理工大学, 2020(01)
- [9]LiF-DyF3-MeO熔盐微观结构及电解制备Dy-Cu中间合金研究[D]. 陈淑梅. 江西理工大学, 2020(01)
- [10]Zr（Ⅳ）在LiCl-KCl熔盐W和Ni电极上的还原机理研究[D]. 田亚斌. 江西理工大学, 2020(01)