| 研究課題/領域番号 |
04650607
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山村 力 東北大学, 工学部, 教授 (80005363)
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| 研究分担者 |
遠藤 守 東北大学, 工学部, 助手 (30213599)
朱 鴻民 東北大学, 工学部, 助手 (40216148)
佐藤 讓 東北大学, 工学部, 助教授 (80108464)
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| キーワード | ランタニド金属 / ウラン / ネオジム / 溶融塩電解 / 不均化反応 / 液体金属電極 / 電流効率 |
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| 研究概要 |
ウランおよびランタニド金属は複数の価数のイオンが化合物中で安定して存在することが多い。このために、不均等化反応を生じ易く、金属を溶融塩電解製造した場合の電流効率が著しく低い。本研究はウランおよびランタニド金属を塩化物溶融塩電解する場合の電極反応などの反応機構を解明し、電解最適条件を明らかにすることを目的として行われた。平成4年度ではLa,CeおよびSmを対象として、非定常電気化学法を適用し、電解析出過程を明らかにした。その結果、これらの金属の場合には、電極反応により金属が析出するが、析出した金属が浴中へ溶解損失し易いことが分かった。そこで平成5年度はウランおよびランタニド金属の典型例としてネオジムを選び、塩化物浴電解製造に関わる諸現象を解明し、電解製造を行った。
サイクリックボルタメトリーおよび生成物の電顕観察などによる観察結果より、一旦析出した金属が不均化反応により浴中に分散することが分かった。このとき、二価の塩化ネオジムが生成するが浴中への溶解度は小さいことが明らかになった。
以上の反応機構および関連現象に関わる知見をもとに、ネオジムの塩化物溶融塩電解の諸パラメータを検討し、電解製造を行った。その結果、カドミウム液体カソードを用いれば、良好な電流効率で、純度の高いネオジムを得ることができた。
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