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《杯芳烴衍生物對鍶和釹的萃取性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、杯芳烴衍生物對鍶和釹的萃取性能研究李潔2015年1月21日中圖分類號：O625UDC分類號：547杯芳烴衍生物對鍶和釹的萃取性能研究作者姓名：李潔學(xué)院名稱：化工與環(huán)境學(xué)院指導(dǎo)教師：張東翔副教授答辯委員會主席：周智明教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)位授予單位：北京理工大學(xué)論文答辯日期：2015年1月21日2+InvestigationonSynthesisandExtractionofSrand3+NdbyCalix[n]areneDerivativesCandidateName:JieLiSchoolorDepar
2、tment:ChemicalEngineeringandEnvironmentFacultyMentor:Asso.Prof.DongxiangZhangChair,ThesisCommittee:Prof.ZhimingZhouDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:ChemicalEngineeringandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January21,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所
3、提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：年月日北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要乏燃料后處理是核燃料循環(huán)技術(shù)中難度最大的環(huán)節(jié)之一，乏燃料后處理產(chǎn)生的高放廢液中含有大量高釋熱裂變產(chǎn)物核素，因此高放廢液分離材料對高放熱核2+3+素Sr和Nd進(jìn)行萃
4、取分離至關(guān)重要。基于杯芳烴具有較高的輻照穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和易修飾等特點，在萃取分離金屬方面有著很好的研究前景和2+3+應(yīng)用價值，可作為一種新型萃取劑對高放廢液中Sr和Nd進(jìn)行選擇性萃取分離。2+3+本論文基于杯芳烴對Sr和Nd的識別性能和萃取能力，通過六步反應(yīng)，設(shè)計合成了四種具有不同功能性基團(tuán)的杯芳烴衍生物。分別為杯[4]芳烴衍生物，簡記為CalixFMO、CalixFPO；杯[6]芳烴衍生物，簡記為1CalixSPO；杯[8]芳烴衍生物，簡記為CalixEPO。運用FT-IR、MS、HNMR和TG-DTA等表征方法確
5、認(rèn)了上述杯芳烴衍生物。2+3+本論文采用溶劑萃取法詳細(xì)研究了杯芳烴衍生物對Sr和Nd的萃取性能和萃取機理，著重考察了稀釋劑、硝酸濃度、接觸時間、萃取劑濃度、金屬離子濃度和溫度等因素對萃取性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)二氯甲烷作2+3+為稀釋劑時，杯芳烴衍生物對Sr和Nd的萃取效果較好；通過硝酸濃度2+3+2+3+對杯芳烴衍生物作為萃取劑對Sr、Nd萃取率的影響，確定了對Sr和Nd的最佳HNO3濃度均為3.00mol/L，4.00mol/L；在接觸時間為5~150min范圍內(nèi)2+3+通過萃取時間對萃取率的影響，確定了杯芳烴衍生物萃取Sr和
6、Nd的反應(yīng)2+3+體系均在90min接近平衡狀態(tài)，得出了杯芳烴衍生物萃取Sr和Nd的反應(yīng)體系在90min內(nèi)的微分傳質(zhì)系數(shù)kt和平均傳質(zhì)系數(shù)kp；通過探討杯芳烴衍生物的濃度和金屬離子的濃度對萃取分配比的影響，推測了上述四種杯芳烴與金屬離子的萃合物的組成結(jié)構(gòu)；在溫度為288.0~313.0K范圍內(nèi)通過溫度對萃取分配2+3+比的影響，確定了杯芳烴衍生物對Sr和Nd的萃取過程為放熱反應(yīng)，并獲得了萃取平衡時的熱力學(xué)常數(shù)ΔH、ΔS和ΔG。杯芳烴衍生物上的功能性基團(tuán)能2+3+顯著影響萃取性能，四種杯芳烴衍生物對Sr和Nd的萃取能力從強到弱依次為
7、CalixEPO、CalixSPO、CalixFPO和CalixFMO，尤其CalixEPO對3+2+3+Nd的萃取效果最佳。這為有效萃取分離Sr和Nd提供了理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。同時進(jìn)一步研究了杯芳烴衍生物對于其他金屬離子的萃取性能。關(guān)鍵詞：杯芳烴衍生物；溶劑萃??；鍶離子；釹離子I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractNowadays,spentfuelreprocessingisoneofthemostdifficultstepinthecirculationprocessofnuclearfuel.Inspentfuelre
8、processingprocess,separation2+3+materialsareofgreatimportancefortheextractionofSrandNd.Basedontheexcellentirradiatestability
