多孔金属膦酸盐及其在轻锕系元素分离领域的应用北大核心CSCD

轻锕系元素的分离在核工业、环境放射化学、核取证等领域均具有举足轻重的地位。固相萃取法是分离轻锕系元素的主要方法之一,其核心在于选择吸附性能优异且物化稳定性优良的吸附剂。多孔金属膦酸盐是由金属中心和有机膦酸配体结合形成的一类无机-有机杂化材料,它们不仅具备比表面积高、活性位点丰富、物化稳定性好等优点,而且膦酸基团对轻锕系元素优异的结合能力赋予其良好的吸附性能,因此有望用作轻锕系元素的吸附剂。本文综述了多孔金属膦酸盐的合成途径与结构,重点关注了此类材料在轻锕系元素分离领域的应用进展,包括金属膦酸盐对轻锕系元素的吸附性能、吸附机理、材料稳定性与实用化处理方法等方面,并对该领域的发展进行了展望。     

一种低压液相色谱分离方法及其装置

一种低压液相色谱分离方法及其装置，属于分析化学领域，它公开了一种在0．1～0．5MPa低压下的液相色谱分离方法，以及与该分离方法相配套的分离装置。该装置包括色谱柱和盛放液体的储液槽。储液槽和色谱柱连为一体，在储液槽上设有气体进入口，通过阀门和供气系统相连。利用该方法，可以克服当前普遍使用的经典液相色谱法和高效液相色谱法所存在的缺陷，在强酸介质中实现快速、高效、经济的色谱分离。     

功能离子液体在镧锕系离子萃取分离中的研究进展北大核心CSCD

离子液体因其独特的物化性质已成为溶剂萃取领域中绿色环保、极具应用前景的稀释剂。除了对萃取剂和萃合物有良好溶解性之外,离子液体萃取体系通过离子交换机理的协同作用,往往还展现出更优的萃取性能。而功能离子液体通常是在离子液体结构基础上进行化学修饰,使其兼具离子液体和螯合基团的双重功能,在萃取过程中不仅能用作稀释剂,还具有萃取作用。近十余年来,功能离子液体在放化分离领域已引起广泛关注。本文首先对离子液体和功能离子液体进行了简介,重点讨论其结构上的关联与区别;再以功能为导向,综述了功能离子液体在铀酰离子、钍离子、镧系和次锕系金属离子萃取分离方面的国内外研究现状,并对功能离子液体在镧锕萃取分离领域的未来研究趋势进行了展望。     

用于氢同位素分离的置换色谱分离材料的研究进展

置换色谱法是一种较有优势的氢同位素分离方法,而分离材料的性能是决定置换色谱法分离效果的一个关键因素。目前研究的置换色谱分离材料包括钯材料和很多非钯材料。钯虽然价格昂贵,但由于其出色的分离性能而难以用廉价金属或合金来替代。本文简要介绍了置换色谱法分离氢同位素的原理,重点介绍了几种置换色谱含钯分离材料(纯钯、载钯硅藻土、载钯氧化铝、钯铂合金等)的性能,初步分析了置换色谱分离材料的发展方向。     

超临界流体萃取镧系和锕系元素研究进展北大核心CSCD

镧系和锕系元素的分离是核工业中研究的热点问题,常规的溶剂萃取法步骤复杂,在萃取过程中会产生大量的二次废液。超临界流体萃取(supercritical fluid extraction,SFE)技术是一种新型化工分离技术,由于其步骤简单、过程清洁,近年来该项技术应用于金属离子萃取方面的研究越来越多。本文综述了近十年来超临界流体(supercritical fluid,SCF)在镧系和锕系元素萃取方面的研究进展,发现目前的研究大部分集中在采用超临界萃取技术从各种复杂样品中萃取铀,通过对所用样品的对比与总结,分析了该技术在工业应用中的可能性。     

超临界流体络合萃取镧系和锕系元素的研究进展

超临界流体络合萃取是1种可用于萃取金属离子的新型分离技术，它应用于乏燃料后处理和核废物处理中的最大优点是能大幅减少二次废物的产生。文章主要介绍超临界流体的特点、超临界流体络合萃取的基本原理及其影响因素，并对超临界流体络合萃取镧系和锕系元素的研究进展及其在乏燃料后处理工艺研究中的应用进行综述。     

用水溶液氧杂酰胺人有机相反萃分离放射性元素的方法

一种用水溶性氧杂酰胺从有机相中反萃分离放射性元素的方法，属核燃料后处理，高放废液分离，应用化学领域。本方法是用取代烷基碳链长度小于3个碳的烷基-3-氧杂戊酰胺水溶液作反萃剂，从萃取了锕系元素和镧系元素的磷酸三丁酯和三烷基氧膦的有机相中，经过多级错流反萃取／或连续逆流反萃取超铀元素。本方法有反萃取流程简单，二次废物少等优点。     

离子液体在镧系锕系元素萃取分离应用中的理论计算研究进展北大核心CSCD

离子液体在核燃料后处理萃取分离过程中被认为具有一定的应用前景。常规的萃取剂在离子液体中展现出比传统溶剂体系更优异的萃取分离性能,因此离子液体自身在其中的角色和作用值得研究。本论文综述了以分子动力学模拟和量子化学计算方法研究离子液体体系萃取分离镧系锕系元素的相关研究工作,重点关注金属离子和金属配合物在离子液体中与离子液体阴阳离子之间的相互作用。     

用水溶性氧杂酰胺从有机相中反萃分离放射性元素的方法

用水溶性氧杂酰胺从有机相中反萃分离放射性元素的方法，属核燃料后处理、高放废液分离、应用化学等领域。本方法是用取代烷基碳链长度小于3个碳的烷基-3-氧杂戊酰胺水溶液作反萃剂，从萃取了锕系元素和镧系元素的磷酸三丁酯和三烷基氧膦的有机相中，经过多级错流反萃取／或连续逆流反萃取超铀元素和镧系元素。本方法有反萃流程简单、二次废物少等优点。     

气相热色谱法在线分离重离子核反应中的铪和钽同位素

为探索气体喷嘴传输和热色谱法在线分离短寿命的超锕系元素的分离条件,用72.5MeV的~(12)C离子轰击~(163)Dy和~(165)Ho混合靶产生的铪、钽同位素,进行了在线分离研究。 以前的研究表明,103号元素已是锕系的结尾,104号和105号元素分别为类铪和类钽元素,它们的化学性质对应相似。据此,我们用~(163)Dy(~(12)C,xn)Hf、~(165)Ho(~(12)C,xn)Ta两个反     

离子印迹技术在放射化学领域的应用

离子印迹技术(ion-imprinting technology,ⅡT)是以某一目标离子为模板,制备对该离子具有强结合能力和高选择性的功能聚合物,即离子印迹聚合物(ion-imprinted polymers,ⅡPs)的过程。ⅡPs在复杂体系中分离、富集特定金属离子方面具有独特的优势。放射化学领域涉及许多金属离子分离、富集的问题,其特点是目标离子浓度非常低、样品成分复杂且带有放射性,ⅡPs的特点使其在放射化学领域有很好的应用前景。本文在简述ⅡT的基本原理和ⅡPs制备方法的基础上,综述了ⅡT在放化分析、海水提铀、低放废液处理等放射化学领域所取得的进展,涉及的离子有UO_2~(2+)、Th~(4+)、Sr~(2+)、Cs~+、ZrO~(2+)和镧系金属离子。最后,本文还对ⅡT在放射化学领域更广泛的应用进行了分析和展望。     

Nuclide separation from spent nuclear fuels by using tertiary pyridine resin

The newly nuclide separation system from spent nuclear fuels is proposed. The proposed separation system consists of recovery of nuclear fuel elements, separation of trivalent minor actinide from lanthanide, and separation of some fission products such as strontium. This separation system is based on the chromatographic technique using the tertiary pyridine resin. Separation experiments using mixed oxide fuel highly irradiated in fast reactor “Joyo” were carried out. The recovery of plutonium, the separation of minor actinide from fission products including lanthanides, and the separation of americium and curium were achieved. The recovery or removal of platinum group elements and technetium was also investigated, and the removal of these elements prior to the main reprocessing process has been proposed.     

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。     

钍分析中的分离富集技术

钍是一种赋存在自然界中的天然放射性元素,在地壳中比铀更丰富,它广泛分布在各种不同的地质环境中,是重要的核能资源之一。对近10年来国内外钍分析中的分离富集方法进行了归纳总结,将这些分离富集方法划分为液-液萃取、固相萃取和液膜萃取3个方面。着重讨论了这些分离富集方法的应用范围、分离富集能力,并对它们的优缺点进行了比较,还对钍在分析测定前的预富集技术进行了展望。     

A new back-end cycle strategy for enhancing separation, transmutation and utilization of materials (Adv.-ORIENT cycle)

To minimize the ecological burden originating in nuclear fuel recycling, a new R&D strategy, the Adv.-ORIENT (Advanced Optimization by Recycling Instructive Elements) cycle was set forth. In this context, mutual separation of f-elements, such as minor actinide (MA)/lanthanide (Ln) and Am/Cm, are essential to enhance the MA (particularly ²⁴¹Am) burning. Isotope separation before transmutation is also inevitably required in the case of some long-lived fission products (LLFPs) like ¹²⁶Sn, ¹³⁵Cs, etc. The separation and utilization of rare metal fission products (RMFPs: Ru, Rh, Pd, Tc, Se, Te, etc.) are offering a new direction in the partitioning and transmutation (P&T) field. ⁹⁹Tc and ¹⁰⁶Ru, well-known interfering nuclides in reprocessing, should be removed prior to the actinide stream. Separation of exothermic nuclides ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs as well as MA will significantly help to mitigate the repository tasks.

A key separation tool is ion exchange chromatography (IXC) by a tertiary pyridine resin having soft donor nitrogen atoms. This method has provided individual recovery of pure Am and Cm products with a Pu/U/Np fraction from irradiated fuel in just a 3-step separation. A catalytic electrolytic extraction (CEE) method by Pd_adatom has been employed to separate, purify and fabricate RMFP catalysts. Differently functioned ion exchangers, e.g., ammonium molybdophosphate (AMP), have been investigated for the separation of Cs⁺. Theoretical and laboratory studies on the isotope separation of LLFPs were begun for ⁷⁹Se, ¹²⁶Sn and ¹³⁵Cs.     

CMPO修饰杯[4]芳烃对三价An/Ln离子的萃取分离性能

对正辛基苯基-N,N′-二异丁基胺甲酰甲基氧化膦(CMPO)是一种对镧系和锕系金属离子具有很好萃取效率的萃取剂。本工作以两种CMPO修饰杯[4]芳烃分子a(上缘)和b(下缘)为主体,考察了其对三价152 Eu和241 Am核素离子的萃取分离性能,并对溶剂、酸度、盐析剂和时间等影响因素进行了研究。结果表明:化合物a具有较好的241 Am萃取分离选择性,而正十二烷+正辛醇(体积比1∶1)为较合适的萃取溶剂,同时在c(H+)为1~2mol/L、萃取时间为10min、c(NaNO3)4mol/L的条件下,萃取剂达到最佳241 Am/152 Eu分离性能。     

石墨炔基本性能及其在放射化学领域的应用

石墨炔作为一种新型的二维碳材料，自2010年首次合成后即得到了广泛的关注和研究。目前石墨炔在储能、催化、电化学、医药和吸附等领域已经展现出广阔的应用前景。石墨炔具有特殊三角孔洞结构和大π键特性，对不同离子具有选择性吸附潜力，在放射化学领域有着潜在的应用价值。之前的工作表明，石墨炔在镧锕分离、钍铀分离、锶铯分离中具有显著的效果。与此同时，锕系离子被石墨炔吸附后呈现单离子态。石墨炔的π体系与锕系单离子的5f电子之间发生强烈的键合作用。而5f电子的反馈作用对锕系离子的选择性分离至关重要。本文首先对石墨炔的合成、性质、应用进行简短的综述，进而对石墨炔在放射化学领域中的初步结果进行介绍，最后对石墨炔在放射化学领域的应用进行了展望。     

Equilibrium Distributions of Actinides and Fission Products in Pyrochemical Separation Systems, (II) LiCl-KCl/Cd System

Equilibrium distributions of actinides and fission products were determined in a LiCl-KCl/Cd system at 800–973 K. The redox potential of the system was controlled with the addition of reductant Li. Different distribution behaviors due to different group elements were observed. The group partitioning in this system was thus supported to be feasible. On reduction, however, the actinide and lanthanide elements were found to be less soluble in the Cd phase and to remain at the interface in the form of their solid intermetallics. A group partitioning process in which reductive extraction is combined with filtration was proposed on the basis of the present observations.     

用三烷基氧膦(TRPO)从高放废液中去除锕系元素——TRPO有机相中锕系元素的反萃

研究了含锕系元素的30％TRPO-煤油负载有机相在硝酸、草酸和碳酸钠溶液中的反萃行为,给出了钢系元素的反萃条件。5—6mol/1硝酸能有效地反萃镅和镧系元素,过高的硝酸浓度下体系形成三相。0.5mol/1草酸二次错流反萃可回收99％以上镎和钚。5％碳酸钠可反萃铀。3个分组之间交叉沾污很小。提出了TRPO从高放废液中去除锕系元素流程简图。