乏燃料干法后处理是实现核能的安全可持续发展的重要环节,熔盐电解是完成此环节的主要步骤。熔盐电解的主要目的是对锕系元素和裂变产物进行分离,从而实现核燃料的回收利用。在镧系元素中,Eu作为很难与其他镧系元素分离的裂变产物之一,而Ce作为地壳中丰度最高的澜系元素,因此,研究二者在LiF-CaF₂熔盐体系中不同电极（惰性Mo,Al膜以及Bi膜）上的电化学行为,并通过液态阴极法对稀土元素进行分离提取是有重要意义的。主要的研究工作如下:1.在LiF-CaF₂熔盐体系中,研究了Eu（Ⅲ）在惰性Mo电极上电化学窗口内还原为第一步转移一个电子的过程。在惰性Mo电极上研究了Al（Ⅲ）的电化学行为,表明Al（Ⅲ）的还原过程为一步三电子转移。通过不同扫速循环伏安曲线研究了Eu（Ⅲ）/Eu（II）的过程为准可逆过程,速控步骤为扩散控制,并计算了其平均扩散系数。研究Eu（Ⅲ）在Al膜电极上的电化学行为,形成了Al-Eu金属间化合物,且与不同频率方波曲线得到的氧化还原电信号基本一致。在LiF-CaF₂熔盐体系中研究了液态Al电极电解提取稀土离子Eu（Ⅲ）,通过对比不同实验条件对形成产物及合金的影响进行探究,并采用XRD和SEM-EDS对样品进行了表征。首先在改变电解时间的条件下,在熔盐电解6 h时,产物出现Al₂Eu和Al₄Eu两种金属间化合物,当电解时间为8 h开始出现Al Li。得到了较适宜电解时间为6 h。且当电解时间为6 h时,通过元素分析表明可能存在一种Al₄Eu,也可能为Al₂Eu与基体Al的共存。然后在改变电解电流条件下,当电解电流密度为0.09 A时,产物为Al₄Eu,在电流密度为0.11 A时只形成Al₂Eu,在电流密度为0.12 A时出现Al Li。2.在LiF-CaF₂熔盐体系中研究了Bi（Ⅲ）在惰性Mo电极上的电化学行为以及Eu（Ⅲ）在Bi膜电极上的电化学行为。且通过液态Bi电极电解提取稀土Eu（Ⅲ）。研究了在LiF-CaF₂-Eu F₃（0.56 mol/L）-Bi Cl₃（0.54 mol/L）熔盐体系中Eu（Ⅲ）在Bi膜电极上的循环伏安,方波伏安,开路计时电位等电化学行为,得到了三种Bi-Eu金属间化合物,分别为Eu Bi₂,Eu₅Bi₃,Eu₁₁Bi₁₀。通过方波伏安法研究了此熔盐体系在液态Bi电极上的提取过程,其峰值电流密度随时间的增加而减小,当提取时间达到2.5 h后峰值电流密度不随时间增加而改变,证明基本提取完全。通过液态Bi电极电解提取熔盐中的Eu（Ⅲ）,无论是电解时间为4 h还是8 h产物中均没有得到Bi-Eu金属间化合物。3.1123K下在LiF-CaF₂熔盐体系中研究了稀土离子Ce（Ⅲ）在惰性Mo电极上的电化学性质,通过不同频率方波曲线计算得到了Ce（Ⅲ）的还原过程为一步三电子转移生成Ce,且Ce（Ⅲ）/Ce（0）的过程为准可逆过程。通过不同扫速循环伏安曲线研究了Ce（Ⅲ）/Ce（0）过程的速率控制步骤为扩散控制,并计算了在1123 K下Ce（Ⅲ）离子在LiF-CaF₂共晶熔盐体系中的扩散系数为1.77×10^-5cm²s^-1。研究了稀土离子Ce（Ⅲ）在Al膜电极上电化学行为,通过不同终止电位的循环伏安曲线得到了三种Al-Ce金属间化合物。