熔盐体系中常压空心等离子体电极应用的探索性研究

摘要

熔盐电精制是最具应用前景的乏燃料干法后处理技术,目前的熔盐电精制过程中大都采用贵金属、铁、碳棒等作为电解池电极.但这些固体电极都因直接接触高温熔盐而易腐、易沾污、难于更换.在大气压环境下,如果将一个通以氩气的空心金属管悬垂在熔盐体系上方,在强电压下会产生常压空心等离子体放电现象,使电源、电极、熔盐体系等构成了电精制回路,从而实现熔盐中目标离子的电精制还原.本研究工作旨在验证熔盐体系中等离子体电极应用的可行性,对熔盐中离子的还原行为、电极特性等进行探索性研究.通过以不同情景下的实验结果，该电极可以作为电解过程中的阳极和阴极，起到传统电极的电荷传输作，经测量气体电极作为阳极和阴极时，其电流效率均大于90%，说明其优良的电荷传输性能；能够制备纳米级别金属还原产物；能够通过光谱数据得知熔盐中银离子浓度，可用于熔盐中金属成分的定量分析。