NaCl-KCl-NdCl3熔盐Nd(Ⅲ)在钨电极上的电化学还原机理

• 作者: 张晓虎 黄晶明 田亚斌 叶昌美 杨少华
• 来源期刊: 稀土
• 学科: 工学
• 关键词: 乏燃料 Nd(Ⅲ) 电化学还原 扩散活化能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 82-89
• 页数: 8页
• 分类号: TF845
• 语种: 中文
• DOI: 10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.20220006

摘要

钕在乏燃料中占据较大比重,其分离效果对乏燃料后处理系统的循环有较大影响.为进一步了解钕在高温下氯化物熔盐的行为,本次实验在1073 K采用NaCl-KCl(摩尔比1∶1)电解质体系,加入质量分数为2％的NdCl3(1.23×10-4 mol·cm-3),以Pt为参比电极,钨棒为对电极,用循环伏安法等电化学暂态测试研究了钕离子在惰性钨电极上的电化学过程和电化学结晶成核方式,探究Nd(Ⅲ)于惰性钨电极的还原机理.Nd(Ⅲ)于NaCl-KCl-NdCl3熔盐中在惰性钨电极上的电化学还原过程是受扩散控制的2步反应:Nd(Ⅲ)+e-=Nd(Ⅱ),Nd(Ⅱ)+2e-=Nd(0).Nd(Ⅲ)的扩散活化能为28.306 kJ·mol-1,1073 K时扩散系数为1.753×10-6 cm2·s-1,扩散系数与温度的关系为lnD=-10.088-3404.68T-1;1073 K时,Nd(Ⅲ)在钨电极上的电结晶成核方式为瞬时成核.