李小波同学关于苯基肼还原Np(VI)的反应机理工作被Journal of Physical Chemistry A接收,祝贺!
核能作为一种清洁能源备受关注,但实现核能的可持续发展,闭式的核燃料循环是必经之路。PUREX流程能实现乏燃料中铀和钚的回收,然而镎的存在会降低铀和钚的高效分离,同时237Np是制备238Pu (可用于制备核电池) 的原料,所以乏燃料中镎的分离是非常必要的。PUREX流程中萃取剂TBP对不同价态Np的萃取能力为 (Np(VI) > Np(IV) >> Np(V)),肼及肼类衍生物可以在一定条件下将Np(VI)还原为不被TBP萃取的Np(V),从而实现Np的单独分离。相关的研究已有诸多研究,但是肼类衍生物还原Np(VI)的微观机理尚不清楚。我们在前期研究的基础上,进一步深入探讨苯基肼与Np(VI)的氧化还原机理。与前期研究的肼,2-羟基乙基肼,甲基肼,甲酰肼与Np(VI)的机理相似,苯基肼与Np(VI)的反应机理也分为自由基离子机理和自由基机理,不同的是苯基肼与Np(VI)的自由基离子机理的决速步是第一阶段。通过对比它们的能垒大小,这些肼类衍生物还原Np(VI)的速率与实验一致。该工作从理论的角度明确了苯基肼还原Np(VI)的反应机理,其研究结果为设计更高效的Np(VI)还原剂提供理论指导,为乏燃料后处理中U/Np和Np/Pu的分离提供理论依据。
文章信息:Xiao-Bo Li, Qun-Yan Wu,* Cong-Zhi Wang, Jian-Hui Lan, Meng Zhang,* Zhi-Fang Chai, Wei-Qun Shi*. Theoretical Insights into the Reduction Mechanism of Np(VI) with Phenylhydrazine. J. Phys. Chem. A 2021, accepted.