18.97.9.171
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FLINAK 불소용융염 내 마이너 악티나이드, Gd 및 Nd의 Cyclic Voltammetry 거동
심준보 , 유재형 , 강영호 , 황성찬 , 우문식 , ( H. Sims )
UCI I410-ECN-0102-2021-500-001305169
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불소용융염을 사용하는 전해정련 공정을 개발하기 위하여 FLINAK 용융염 (LiF-NaF-KF; 46.5-11.5-42 mol%) 내에서 마이너 악티나이드 및 희토류 원소의 전해실험을 산소 및 수분 농도가 낮게 유지되는 글로브박스 안에서 수행하였다. 마이너 악티나이드 금속이나 그 산화물로부터 불화물을 합성하였으며, 이 마이너 악티나이드 불화물, GdF3 및 NdF3를 용질로 사용하였다. 용질을 약 0.3 mol%씩 첨가시켜 가며 온도 773K에서 흑연 도가니 속에 들어있는 FLINAK 용융염 중의 니켈전극에 대한 전기화학 거동을 전위장, 0-2.3V에 걸쳐 순환 전위주사 (Cyclic Voltammetry) 방법을 이용하여 조사하였다. 이 때 상대전극으로는 백금편을 기준전극은 니켈 Q.R.E. (Quasi Refenence Electrode) 를 채용하였다. 실험에서 얻은 Cyclic voltammogram으로부터 용융염의 순도를 확인할 수 있었으며, 용질이 첨가되지 않은 FLINAK 용융염의 CV 피크 형태에 대한 주사속도 (Scan rate)의 영향은 찾아 볼 수 없었고 재현성 있는 결과를 얻었다. 이 FLINAK 용매의 분해전압은 -1.95V (vs. Ni Q.R.E.)로 측정되었다. 작용전극으로 사용된 니켈은 본 실험 조건 하에서 안정함을 보여주었다. 또한, FLINAK 용매에 마이너 악티나이드, Gd 및 Nd이 순차적으로 첨가된 용융염 혼합물계 각각에 대한 CV 특성 피크를 얻었으며, 이 결과들은 전위창, -0.8~-2.0V (vs. Ni Q.R.E.)의 범위에 걸쳐 측정하는 정전위 전해 실험의 거동을 사전 예측하는데 유용하게 활용되었다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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