【摘 要】
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采用电化学方法,测试了NdF3-LiF熔盐以及加有金属钕的NdF3-LiF熔盐的阴极还原过程。运用方波伏安法,计算出了第一步还原反应所消耗的电子数为1,第二步还原反应所消耗的电子数
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采用电化学方法,测试了NdF3-LiF熔盐以及加有金属钕的NdF3-LiF熔盐的阴极还原过程。运用方波伏安法,计算出了第一步还原反应所消耗的电子数为1,第二步还原反应所消耗的电子数为2,所对应的反应为Nd3++e=Nd2+以及Nd2++2e=Nd。运用循环伏安法证实了NdF3-LiF熔盐体系中三价钕的两步还原过程,并测得了它们的控制过程。当没有添加金属钕时,第一步还原反应的控制过程是受扩散控制,第二步还原反应的控制过程是受电化学和扩散共同控制。当在NdF3-LiF体系中,添加过量的金属钕时,两步还原反应都只受扩散控制,而不受电化学控制。采用恒电流法,采用NdF3-LiF-Nd2O3熔盐体系进行电解,考察了金属钕电解电流效率的影响因素。结合X射线衍射分析法和X射线能谱分析法,证实了氟化物熔盐中存在二价钕,二价钕的存在导致电流效率降低。结果结果表明,当氟化钕与氟化锂质量比为9:1、电解温度为1150℃、阴阳极极距为4cm、氧化钕添加量为2%以及阴极电流密度为1.85A/cm2的条件下,电流效率最高。
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