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長寿命核分裂生成物の回収を目指した溶融塩中におけるガラス固化体の電解還元

在熔盐中电解还原玻璃化材料以回收长寿命裂变产物

基本信息

批准号：
17J08901
负责人：
片所優宇美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

模擬ガラス固化体を構成する酸化物のうち2番目に多いB2O3の電解還元挙動に関して検討を行った。B2O3は融点が753 Kと、研究対象としている電解浴1123 Kよりはるかに低い。これまで、塩化物系の溶融塩を使用した例では、Yin et al. [1]が報告している溶融CaCl2-NaCl中における固体CaB2O4からの電解還元が挙げられる。しかし、O2－イオン存在下でB2O3を浴中へ溶解させた場合の電気化学的還元挙動についての研究は行われていない。そこで本研究では、CaOを浴に添加することによりB2O3を浴中に溶解させ、1123 Kの溶融NaCl-CaCl2-CaO中におけるホウ素の電気化学挙動の検討を行った。タングステン線電極を用いて電気化学測定を行った結果、ホウ素を含む化学種の還元を示唆するピークが観測された。また、同電極を用い、定電流電解を行ったところ、黒色の電析物が得られた。電析物をXRD分析した結果、CaB6が生成していることが分かった。電極断面のEDSマッピング分析の結果、電析物は均一で、単体Bは電析されていなかった。上記の結果より、溶融CaCl2-CaO中におけるSiO2の電解還元挙動と同様に、O2－イオン存在下では、酸化物であるB2O3が浴に溶解し、電析により回収できることが分かった。その際、単体ホウ素としてではなく、CaB6として電析されることが分かった。[1] H. Yin, D. Tang, X. Mao, W. Xiao and D. Wang, J. Mater. Chem. A., 3, 15184-15189 (2015).

Simulate the composition of the solidified body of ガラス and the acid compound のうち 2nd section に多いB2O3 のelectrolytic reduction element 挙关して検question を行った. The melting point of B2O3 is 753 K, and the research object is the electrolytic bath 1123 K, which is low.これまで、Yin et al. [1]がReport on the electrolytic reduction of solid CaB2O4 in dissolved CaCl2-NaCl. In the presence of しかし, O2-イオン, B2O3 is dissolved in the bath, and the electrochemical reduction method is studied by は行われていない.そこでThis study is done, CaO is added in the bath, and B2O3 is dissolved in the bath, 1123 K の soluble NaCl-CaCl2-CaO in the におけるホウ element の気 chemical 挙 activating の検 discuss を row った. The results of the chemical determination of the electrochemical properties of the タングステン wire electrode are as follows:また, same electrode を use い, constant current electrolysis を line ったところ, black のelectrolyte られた. The result of XRD analysis of the electrolyte and the formation of CaB6 were analyzed and analyzed. The results of the EDS malfunction analysis of the electrode cross section, the homogeneity of the electrolyte, and the electrolysis of the monolithic B electrolyte were analyzed. The results mentioned above are the same as the electrolytic reduction of SiO2 in molten CaCl2-CaO, O2- In the presence of イオン, the acidified product is dissolved in the B2O3 bath, and the electrolytic analysis is used to recover and separate the products.そのJi, single body ホウ素としてではなく, CaB6 として electrolysis されることが分かった. [1] H. Yin, D. Tang, X. Mao, W. Xiao and D. Wang, J. Mater. Chem. A., 3, 15184-15189 (2015).