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U(Ⅵ)在N1113NTf2离子液体中的电化学行为

2014-09-01谭绪凤聂长明石伟群袁立永

核化学与放射化学 2014年6期

谭绪凤,聂长明,石伟群,袁立永,*

1.中国科学院 高能物理研究所,北京 100049;2.南华大学 化学与化工学院,湖南 衡阳 421001

U(Ⅵ)在N1113NTf2离子液体中的电化学行为

谭绪凤1,2,聂长明2,石伟群1,袁立永1,*

1.中国科学院 高能物理研究所,北京 100049;2.南华大学 化学与化工学院,湖南 衡阳 421001

研究了U(Ⅵ)在疏水性离子液体双三氟甲基磺酰亚胺化三甲基丙基季铵盐(N1113NTf2)中的电化学氧化还原过程。利用循环伏安法,确定了U(Ⅵ)在离子液体中的如下还原过程:大量U(Ⅵ)直接在电极表面还原为U(Ⅳ),电极反应受电荷迁移和物质扩散共同控制。随后,U(Ⅳ)在离子液体中继续被还原生成U(Ⅲ)。在低浓度下电极反应U(Ⅵ)→U(Ⅲ)的过程是准可逆过程,但随着U(Ⅵ)浓度增大,此反应转变为不可逆过程。利用恒电位沉积方法,实验得到了具有不同形貌的沉积产物,X射线衍射(XRD)分析表明此沉积产物为UO2。

硝酸铀酰;离子液体;循环伏安;电沉积

1 实验部分

1.1仪器和试剂

DZF6020台式真空干燥箱,北京恒泰丰科试验设备有限公司;手套箱,北京阿尔克公司;热重分析仪,美国TA公司;PGSTAT302N电化学工作站,瑞士万通公司;D8 advance X射线衍射仪,德国布鲁克公司;S-4800扫描电镜,日本日立制造;915 KF Ti-Touch一体式卡尔费休水分滴定仪,瑞士万通公司。

三甲基丙基溴化铵(N1113Br),林州市科能材料科技有限公司;三氟甲基磺酰亚胺锂(LiNTf2),江西国化实业有限公司;六水合硝酸铀酰(UO2(NO3)2·6H2O),德国默克(Merck)公司;六水合硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)、卡尔费休(Karl-Fisher)试剂,Sigma-Aldrich公司;其他试剂从国药集团订购且均为分析纯。

1.2实验方法

N1113NTf2离子液体参照文献[13]通过置换反应合成。合成的……

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