黄欣同学关于甲基羟胺类衍生物还原Np(VI)的还原反应动力学的工作被Physical Chemistry Chemical Physics接收,祝贺!
乏燃料后处理中的PUREX流程主要回收铀和钚,分离其裂变元素的过程。PUREX流程中对Np的分离效率低,镎的有效分离是保证铀、钚产品质量的重要因素。另一方面,Np的化学行为复杂,在环境中易迁移。萃取剂TPB对不同价态镎的萃取能力不同,因此控制Np的价态是有效分离Np的前提,其中无盐还原剂的选择是关键因素。中国原子能科学院提出的APOR流程采用N,N-二甲基羟胺(DMHA)作为还原剂,并且羟胺及其烷基衍生物还原Np(VI)的速率不同。为了评估甲基取代基对Np(VI)还原的影响,我们利用密度泛函的方法研究了羟胺(HA)、N-甲基羟胺(MHA)、DMHA对Np(VI)还原的动力学过程。结果表明,MHA和DMHA还原Np(VI)的决速步是第一个的Np(VI)还原,而后者的能垒低于前者。甲基取代由于其电子效应和空间位阻效应,不仅影响了羟胺的还原位点还改变了决速步及其能垒。HA对Np(VI)的还原机理均为氢转移过程,而MHA和DMHA还原两个Np(VI)的机理先是氢转移过程,随后发生外界电子转移。本研究探讨了甲基取代效应对羟胺还原Np(VI)的动力学行为的影响,为设计羟胺类无盐还原剂及其还原Np(VI)机理的研究提供基础知识和理论指导。
文章信息:Xin Huang, Qunyan Wu*, Congzhi Wang, Jianhui Lan, Hongqing Wang*, Weiqun Shi*. Theoretical study on the kinetic behavior of Np(VI) reduction with hydroxylamine and its derivatives: substituent effect. Phys. Chem. Chem. Phys. 2025, accepted.