N，N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺萃取U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的研究

以N,N－（1－甲基－庚基）乙酰胺（DMHAA）为萃取剂,煤油作稀释剂,研究了水相硝酸浓度、盐析剂浓度、萃取剂浓度对U（Ⅵ）和Th(Ⅳ)萃取分配比的影响,并对其萃取机理进行了初步探讨。研究结果表明。DMHAA可以有效地从硝酸溶液中萃取UO2^2 ,和Th(Ⅳ）。     

烷基膦酸二烷基酯萃取U(Ⅵ),Pu(Ⅳ)选择性的研究

本文研究了6种不同结构的烷基膦酸二烷基酯对于U(Ⅵ),Pu(Ⅳ)的萃取行为,分别用离子交换法和萃取法测定了1.0mol/l HNO_3中U(Ⅵ)和Pu(Ⅳ)的络合度,求出了不同温度下各种萃取剂萃取U(Ⅵ)和Pu(Ⅳ)的表观平衡常数以及萃取过程的热力学函数△H,△G,△S。结果表明,不同取代基的萃取剂在萃取能力上的差别主要来自取代基的空间位阻效应,具有一定空间位阻的萃取剂可以在一定程度上改善U(Ⅵ)和Pu(Ⅳ)的萃取分离。     

新萃取剂N-酰化吡咯烷的合成及萃取U(Ⅵ)的性能

以吡咯烷为二级胺,合成了Ｎ－辛酰吡咯烷（ＯＰＯＤ）、Ｎ－葵酰吡咯烷（ＤＰＯＤ）、Ｎ－月桂酰吡咯烷（ＤＯＰＯＤ）等三种新型双取代酰胺类－Ｎ－酰化吡咯烷类（Ｎ－ａｃｙｌａｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ ＡＰＯＤ）萃取剂,利用红外光谱,核磁共振谱对其结构进行了表征,并对该类萃取铀的性能进行了研究。     

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。     

α-亚磺酰基-N,N-二正丁基乙酰胺萃取U(Ⅵ)的研究

合成了α-亚磺酰基-N，N-二正丁基乙酰胺（SDBAA），研究了溶剂，水相酸度，盐析剂、萃取剂浓度等对硝酸铀酰的萃取性能的影响，并与TBP作了比较。结果表明，α-亚磺酰基-N，N-二正丁基乙酰胺系列化合物都可以有效地从硝酸溶液中萃取UO2^2 ,当取代基为正丁基和2-乙基己基时，其萃取性能优于TBP。     

N,N-二烷基取代酰胺萃取硝酸、铀(Ⅵ)和钚(Ⅳ)的研究

研究了N,N-二甲庚基乙酰胺(DMHAA),N,N-二丁基丁酰胺(DBBA)和N,N-二丁基己酰胺(DBHA)对硝酸、硝酸铀酰和硝酸钚的萃取。这些萃取剂对铀和钚萃取能力中等,其络合物在芳香族稀释剂中有很高的溶解度,不形成三相。在实验条件下DBHA和硝酸形成1:1络合物,和硝酸铀酰形成2:1络合物。研究表明,改变酰胺取代基链长和支链化程度有可能筛选出在中等酸度下共萃铀钚,低酸下优先反萃钚,实现铀钚分离的酰胺萃取剂。     

N-(2-乙基)己基己内酰胺对铀(Ⅵ)、钍(Ⅵ)萃取行为的研究

研究了N-(2-乙基)己基己内酰胺(EHCLA)-三甲苯从硝酸介质中萃取铀、钍。EHCLA对这两种元素的萃取规律类似于TBP。用斜率法求得铀、钍的溶剂化数均为2,硝酸为1。还就温度对于萃取的影响和铀、钍的反萃以及三相的形成进行了研究,计算了萃取平衡常数和铀、钍的△H值。初步探讨了萃取的机理。     

二-(2-乙基己基)磷酸萃取Pu(Ⅳ)

本文研究了用二—(2—乙基己基)磷酸(HDEHP)从硝酸溶液中萃取Pu(Ⅳ)时影响分配系数的几个因素。初步讨论了HDEHP萃取Pu(Ⅳ)的萃取机理和萃合物的组成,研究了金属盐类和氟离子对HDEHP萃取Pu(Ⅳ)的影响和用草酸从HDEHP中反萃Pu。最后,模拟工艺料液测定了HDEHP萃取Pu(Ⅳ)的收率,Pu和Am(超钚元素代表)、Eu(镧系元素代表)的分离系数及主要裂变产物的分配系数,推荐了从堆照靶子中提取钚的工艺条件。     

双亚砜与TBP对铀(Ⅵ)萃取行为的比较

合成了6种双亚砜萃取剂RSO（CH2）nSOR（n＝4，6；R＝CH3（CH2）2CH2－，CH3CH（CH3）CH2CH2－，CH3（CH2）3CH（C2H5）CH2－）。研究了这6种双亚砜／CHCl3对铀（Ⅵ）的萃取性能，并与TBP／CHCl3作了比较。实验结果表明，6种双亚砜萃取剂对铀（Ⅵ）的萃取能力均优于TBP。     

石油亚砜萃取U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的研究

报道了石油亚砜(PSO)-煤油从硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)的实验结果。系统研究了硝酸浓度、PSO浓度、盐析剂浓度、铀(Ⅵ)浓度以及温度等对铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)萃取分配比的影响,发现PSO萃取规律与磷酸三丁酯(TBP)和二正辛基亚砜(DOSO)相类似。实验表明:当硝酸浓度在5—6mol/1间,D_v有一极大值,而D_(Th)极大值则出现在3—4mol/1之间。用斜率法测得铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)的溶剂化数为2和3。还计算了它们的萃取平衡常数和焓变。     

1,9-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)壬二酮-[1,9]与中性磷氧萃取剂对铀(Ⅵ)协同萃取的研究

研究了1,9-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)壬二酮-[1,9](H_2A)与三苯基氧膦(TPPO)或三辛基氧膦(TOPO)对铀(Ⅵ)的协同萃取行为。用斜率法测得协萃合物的组成为UO_2A·B(B为TPPO或TOPO),求得了协萃平衡常数。用萃取法制得了固态协萃合物,并对其组成,UV,IR及~1HNMR进行了研究。     

二(2-乙基己基)亚砜从硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)的动力学研究

采用恒界面池法研究了二(2-乙基己基)亚砜(DEHSO)从稀硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)的动力学行为。结果表明,在该条件下,DEHSO萃取铀(Ⅵ)的过程为扩散控制。硝酸根浓度是萃取过程重要动力学因子。萃取动力学方程为:R=K_fA[UO_2~+][H~+]~(-0.33)[NO_3~-]~(2·16)[DEH-SO]~(0.63)。萃取速率常数K_f为7.90×10~(-2)m·s~(-1)·l~(2.5)·mol~(-2.5)萃取表观活化能为0.9KJ·mol~(-1)。     

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。     

二环己基-18-冠-6对铀(Ⅵ)的萃取

本工作研究了硝酸体系中十六种不同结构的冠醚对铀(Ⅳ)的萃取,萃取性能以二环己基系列的冠醚为最好。溶剂的介电常数大时铀(Ⅳ)的分配比增加,非极性溶剂所得的分配比很小。铀(Ⅳ)的分配比随水相中硝酸浓度增大而增加,在6.5MHNO_3时分配比最大,然后分配比又随硝酸浓度的增大而降低。该冠醚体系的动力学性质很好且很容易解络。初步实验结果表明,UO_2(NO_3)_2与二环己基—18—冠—6的络合物组成为1:1。另外,该络合物的红外光谱特征与文献中所述铀(Ⅳ)的配位键合情况符合。     

新萃取剂N-癸酰基吗啡啉萃取HNO3和U(Ⅵ)机理的初步研究

本文首次研究了新型酰胺萃取剂N -癸酰基吗啡啉 (DMPHL) /苯体系在硝酸介质中对U(Ⅵ )的萃取性能 ,考察了硝酸浓度、萃取剂浓度等因素对U(Ⅵ )萃取性能的影响 ,初步研究了标题萃取剂对硝酸及U(Ⅵ )的萃取机理。认为标题萃取剂与硝酸形成单分子配合物 ,与U(Ⅵ )配合物的组成为UO2 (NO3) 2 ·2DMPHL。同时发现 ,萃取U(Ⅵ )时最大分配比所对应的酸度高于一般的单酰胺 ,说明该萃取剂适合于高酸度下操作。     

二(2-乙基己基)磷酸酯从硝酸体系中萃取Mo(Ⅵ)

用低浓缩铀靶代替高浓缩铀靶辐照进行~(99)Mo的生产是一个必然的趋势,但采用低浓缩铀靶辐照后裂变体系的组成可能发生改变,从而影响~(99)Mo的分离提取过程。为此,本工作以低浓缩铀辐照后溶解的模拟溶液为研究对象,在U(Ⅵ)大量存在的情况下,考察了二(2-乙基己基)磷酸酯(P_(204))从硝酸体系中萃取Mo(Ⅵ)的行为,重点研究了不同Mo(Ⅵ)浓度下萃取时间、萃取剂浓度、硝酸浓度、温度、其他主要元素(Cs(Ⅰ),Zr(Ⅳ),Y(Ⅲ),Nd(Ⅲ),Al(Ⅲ))等因素对萃取的影响。实验结果表明,不同Mo(Ⅵ)浓度下,P_(204)-磺化煤油对硝酸体系中Mo(Ⅵ)的萃取行为相似;在相比为1时,φ=10%P_(204)-磺化煤油对Mo(Ⅵ)即有较好的萃取效果;硝酸浓度不大于2mol/L时分配比随着硝酸浓度的增加而减少,但硝酸浓度进一步增大时对萃取无显著影响;萃取反应的ΔH和ΔG均为负值,表明该萃取是一个常温下能自发进行的放热反应;溶液中U(Ⅵ)和本工作考察的其它主要元素存在及其浓度的改变不会显著影响P204对Mo(Ⅵ)的萃取行为,且采用P_(204)可将Mo(Ⅵ)与Y(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)、Al(Ⅲ)选择性地分离。     

二苯并-18-冠-6萃取色层法分离铀(Ⅳ)、铀(Ⅵ)和铀(Ⅵ)、钍

冠醚萃取锕系元素的报道,近年来逐渐增多。我们曾选用二苯并-18-冠-6(简称DBC)-硝基苯作萃取剂,从盐酸溶液中萃取铀(Ⅳ)和铀(Ⅵ),取得了满意的结果。本文是在前文基础上,将DBC-硝基苯溶液吸附在401有机担体上作固定相,以盐酸水溶液作流动相,研究了铀(Ⅳ)和铀(Ⅵ)的吸附分配行为,及各种条件对铀吸附分配的影响,结果均与液液萃取机理相符。     

N,N,N′,N′-四异丁基-3-氧戊二酰胺对钼(Ⅵ)的萃取

研究了N，N，N′，N′－四异丁基－3－氧戊二酰胺（TiBOPDA)-40%正辛醇／煤油溶液从HNO3溶液中萃取Mo(Ⅵ）的行为。实验结果表明，温度对Mo(Ⅵ）的萃取分配比影响很小，萃取过程无明显热效应。在HNO3浓度为1mol/L时，Mo(Ⅵ）以MoO2^2 形式被萃取，MoO2(NO3)2与TiBOPDA形成配位比为1：2的配合物，TiBOPDA萃取Mo(Ⅵ）为中性配合萃取。文章给出了萃取平衡方程式。     

磷酸三异戊酯、磷酸三仲丁酯对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的萃取性能

研究了磷酸三异戊酯(TiAP)、磷酸三仲丁酯(TsBP)的正十二烷溶液从硝酸介质中萃取U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的性能及Th(Ⅳ)的萃取容量,并在相同条件下与磷酸三丁酯(TBP)的萃取性质进行了比较。结果表明:TiAP对Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)的萃取性能与TBP相近,相同酸度情况下,分配比均略高于TBP;TsBP萃取U(Ⅵ)的分配比高于TBP,而萃取Th(Ⅳ)的分配比低于TBP。随着水相硝酸浓度的增大,两种萃取剂对Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)的萃取分配比增大,但在较高酸度下则相反;同时比较了TiAP、TsBP、TBP对Th(Ⅳ)的萃取容量。     

新萃取剂N,N'-二癸酰基哌嗪的合成及萃取U(Ⅵ)的热力学研究

合成并表征了新型萃取剂N,N'-二癸酰基哌嗪,研究了N,N'-二癸酰基哌嗪/四氯化碳体系在硝酸介质中对U(Ⅵ)的萃取性能,考察了硝酸浓度、萃取剂浓度、盐析剂浓度及温度等因素对U(Ⅵ)分配比的影响,并计算了相关的热力学函数.