随着核电的发展，乏燃料后处理引起了人们的广泛关注。Purex流程在乏燃料后处理中一直占有主导地位。由于超铀元素Np的化学价态容易相互转变，使Purex流程中Np的走向不易控制而倾于分散。目前世界各国在Np的走向控制方面作了大量有意义的工作。其中一个重要的思路就是将Np(Ⅵ)选择性地还原为不被30％TBP／煤油萃取的Np(Ⅴ)，同时保持U、Pu的价态不变，从而实现Np与U、Pu的有效分离。以肼类衍生物为代表的有机无盐还原剂，具有还原能力强、选择性高的特点。自上世纪八十年代以来，对于肼类衍生物还原Np(Ⅵ)、Pu(Ⅳ)的动力学已进行了较为深入的研究，并获得了一系列重要的参数。研究结果表明，该类化合物是具有一定应用前景的还原剂。特丁基肼(TBH)属于肼类衍生物。初步研究表明，特丁基肼不仅能有效还原Np(Ⅵ)到Np(Ⅴ)，而且在所有报道过的肼类衍生物中，还原Np(Ⅵ)、Pu(Ⅳ)的速率差别最大，被认为是最有前途的选择性还原剂之一。为深入系统的研究特丁基肼还原Np(Ⅵ)的动力学，为后处理工艺流程提供实验和理论依据，本文研究了以下内容：(1) 以甲醇为溶剂，用直接烷基化的方法合成了特丁基肼，并通过元素分析、紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振谱等手段对产品进行表征。(2) 研究了TBH浓度的测定方法。KIO3氧化法能有效测定常量TBH的浓度,TBH溶液中存在一定浓度的HNO3时对滴定结果没有影响。以对二甲氨基苯甲醛为显色剂，采用比色法能测定微量TBH的浓度。当TBH浓度在1． 6×10-3-1． 5x10-2mol/L之间时，TBH浓度与吸光度的线性关系良好。样品中U(Ⅵ)浓度低于0． 26 g／L时，比色分析相对无铀时测定结果的偏差低于2． 5％。(3) 研究了TBH-HNO2的氧化还原动力学，所得动力学速率方程为：-dc(HNO2) ／dt=kc(HNO2) )c(TBH)C1． 36(H+)25℃时，反应的速率常数k=3． 80×103(mol／L)-2． 36min-1。反应的表观活化能Ea=60． 7kJ／mol。(4) 研究了TBH还原Np(Ⅵ)的动力学，所得动力学速率方程为： 中国原子能科学研究院硕士学位论文 刁C（Np（VI））／二kC（Np（VI f’（TBH／F” （“） 25”C时的速率常数 k等于 5．44（inol／L－’·”mi丫’，反应的表观活化能 Ea＝61．ZkJ／Inol。在所研究的浓度范围内，改变 NO。浓度、UO／”浓度、 Fel浓度对反应速率基本无影响，HNO。浓度大于 5厂IX 10－’m＊／L时， 反应速率显著增大。升高温度能显著提高反应速率。 乃）根据单级实验的结果和洗碍槽的工艺参数，进行了洗得槽洗涤U的 串级实验和洗涤帅的串级实验。在实验条件下，帅的洗涤率为 44．1％。