李小波同学关于肼类衍生物还原Np(VI)机理研究的工作被Journal of Physical Chemistry. A接收,祝贺!
在PUREX流程中,镎(Np)的分离也备受关注。由于Np的价态多变且须同时确保对U和Pu的高收率,所以Np分离试剂的选择受到限制。肼及肼类衍生物在保证不还原U和Pu的情况下,可以将Np(VI)还原为Np(V),使Np在U/Pu分离之前得以分离,从而大大简化后续的工艺流程,实现先进的PUREX后处理流程。本工作通过标量相对论理论方法系统研究了Np(VI)与三种肼类衍生物 (2-羟基乙基肼,甲基肼和甲酰肼) 的还原反应。研究发现三种肼类衍生物与Np(VI)的还原反应都分为两个阶段,第一阶段相同,而第二阶段根据第一阶段产物的不同又有两种反应机理,即自由基离子机理和自由基机理。研究结果表明自由基机理是最可能发生的反应,而且中间体有偶氮衍生物。此外,自由基离子机理还原能力为:2-羟基乙基肼 > 甲基肼 > 甲酰肼,这与实验结果相吻合。
该工作可为肼类衍生物还原Np(VI)的微观机理提供理论支持,为乏燃料后处理中分离Np/U和Np/Pu还原剂的选择提供理论依据。
文章信息:Xiao-Bo Li, Qun-Yan Wu*, Cong-Zhi Wang, Jian-Hui Lan, Shun-Yan Ning, Yue-Zhou Wei*, Zhi-Fang Chai, Wei-Qun Shi*. Theoretical Study on the Reduction Mechanism of Np(VI) by Hydrazine Derivatives. J. Phys. Chem. A, 2020, 124, 3720−3729.