有机磷类萃取剂分离u、np、eu、am的研究

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1、分类号密级■訂－ＵＤＣ学校代码１０５５５硕ｄｂ学位论文（专业学位）有机蹲类萃取剂分葛Ｕ、Ｎ、Ｅｕ、Ａｍｐ的研究研究生姓名：罗娟指导教师、职称：賽长明（教授）学科专业：制药工程研究方向＝辆系元素理论计算所在学院：化学化工学院？．．．二〇—五年五：；月韓■？．二—－一’－．－？巧－譯？？Ｖ＾ＵＮＩＶ巨ＲＳＩＴＹＯＦＳＯＵＴＨＣＨＩＮＡ有机蹲类萃取剂分离Ｕ、Ｎｒ？、Ｅｌｉ、Ａｍ的研究

2、论文作肴签名：指导教师签名：＾，＼论文评阅人１：挤頭评阅人２：基痛年评阅人３：答辩委员会主席：么焉青委试１：裔新豕■委员２：哀＃％委员３：１衰才沛委员４：ｖｔ偏委贵５：韦委员６：答辩曰期：２＾／Ｃ年５月１曰＾南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究。成果尽我所知，除了论文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究

3、成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同．Ｘ作的同志对本研巧所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＞作者签名：皆ｐ／知ｙ坏南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人巧南华乂学攻读（博／硕）±学位期间在导师指导下完成的学化论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得＾＾其它单位的么义发表。本人巧意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有枚保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅

4、；学校可公布学位论义的全部或部分内容，可采用复印、缩印或其它手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部ｎ规定送交学位论文。同意学校将论义加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库）），并按《中国优秀博硕上学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关巧益。同意授化中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库）），并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。、作者签名：《义Ｐ年：Ｔ月２＾３导师签名：＞＜＾＞月衣冲３／，）有机磷类

5、萃取剂分离U、Np、Eu、Am的研究摘要：乏燃料的后处理尤其是高放废液的妥善处理和处置已成为世界各国普遍关注的问题。溶剂萃取法是目前从高放废液中分离锕系元素的主流技术。由于锕系元素具有很强的放射性和化学毒性，开展实验研究有较大困难，理论计算已成为研究溶剂萃取行为的有效补偿手段。本论文采用相对论量子化学计算方法对有机磷萃取剂二(2-乙基己基)磷酸(HDEHP)分离U(V,VI)、Np(V,VI)、Am(III)和Eu(III)的行为进行了理论研究。主要讨论了配合物的结构、成键特征以及热力学稳定性，并探索萃取

6、反应机理。获得的主要结论如下：(1)HDEHP萃取U(V,VI)和Np(V,VI)的理论研究发现，HDEHP在非极性溶剂中以二聚体形式存在。所有的二聚体都以二齿配体的形式通过P=O和P=OH基团与铀酰和镎酰离子配位，且OP=O与锕系酰离子的配位能力更强。所有1:1和1:2(金属：配体)型配合物中，金属与配体之间形成的键主要为离子键并且An(VI)(An=U、Np)配合物比相应An(V)配合物更稳定。此外，相对于U(VI)配合物，Np(VI)的HDEHP配合物更稳定，这主要是因为Np(VI)与HDEHP之间

7、更强的供体-受体相互作用。在1:1型配合物AnO2(HL)2(NO3)2中，分子内氢键的形成对其稳定性具有重要作用。而且热力学分析表明，在硝酸浓度较高时，AnO2(HL)2(NO3)2为主要产物；而在硝酸浓度较低时，则主要形成AnO2(HL2)2配合物。(2)对于HDEHP萃取分离Am(III)和Eu(III)的理论研究，从电子结构I及成键性质来看，HDEHP主要以二聚体的形式与金属结合，且相对于P=OH基团上的氧原子，P=O基团氧原子具有更强的亲核性，配体与金属原子之间主要以离子键结合。在萃取过程中，1

8、:3型配合物M(HL2)3M=(Eu,Am)为主要产物。虽然Eu(III)配合物的相互作用能更高，但热力学分析表明，HDEHP二聚体与Eu(III)和Am(III)的配位能力相差不大。这主要是由3+3+于在配位过程中，Eu(H2O)9解离所需能量明显高于Am(H2O)9。关键词：密度泛函理论；二(2-乙基己基)磷酸；锕系元素；镧系元素；溶剂萃取IISTUDIESONTHESEPARATIONOFU、Np、Eu、AmBYORGA