3种小分子对光电子还原铀的影响及机理研究

摘要：

光电子具有较强的还原性,但在溶液中其还原性受到多种因素的影响.该研究通过在反应体系中添加不同的有机小分子并利用循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒电位I-t曲线和红外光谱(FTIR)等方法考察小分子对光电子还原铀的影响及其作用机理.结果表明:CV分析证实在半导体矿物-U(Ⅵ)体系中U(Ⅵ)经历两步单电子还原为U(Ⅳ),扩散系数D(Ⅵ)=l.9xl0-8 cmVs.加入Na3C6H5O7、CH3COONa、C2H5OH 3种小分子后溶液体系具有更高的电活性;随着小分子浓度不断增加,电子转移的能力先升高后降低;体系存在最优条件,即U(Ⅵ)与小分子的摩尔浓度为1:1时,电子转移能力最强.相较于半导体矿物-U(Ⅵ)体系,3种小分子加入后其还原率分别提高了27.4％、16.4％、14.6％.EIS表明加入小分子的溶液体系具有更低的传荷内阻,更有利于电子的快速传递;I-t曲线证实还原过程中添加小分子可以加快U(WⅥ)还原反应动力学速度;FTIR表明作用后603.34 cm-1处有-U(Ⅳ)的较强吸收峰,表明光电子可将U(Ⅵ)还原成低价铀.研究结果表明通过加入合适的小分子可提高光电子对铀的还原效率.

关键词：光电子、铀、还原、小分子、循环伏安、交流阻抗

所属期刊栏目：39

分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;创新基金

在线出版日期：2017-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：79-84,94