不同形貌铀氧化物的制备

胡 倩

(南华大学 化学化工学院，湖南 衡阳 421001)

随着核工业的发展，充分利用提取U235后剩余的贫铀已成为越来越重要的问题[1]。UOX有着特殊分子识别性能和催化性能。这些源于铀的5f与6d轨道能量接近，5f可参与成键，从而使铀呈现从+2～+6各种氧化价态，可与氧配位形成多种具有不同结构和催化性能各异的UOX物相。这些UOX大多具有良好的热稳定性和抗中毒性能从而使UOX有与多种分子发生作用的潜力，可催化常规催化材料难以催化的一些反应[2]。

近年来,制备形貌可控的催化剂引起了科研人员的关注和兴趣。 因为催化反应通常是在催化剂表面进行的界面反应，所以催化剂形貌可影响其催化活性[1,3]。例如，相对于无择优取向的Pt，具有高晶面指数的六面体纳米铂催化剂在电催化有机小分子方面具有非常高的催化活性。本文采用不同的方法[3]，制备铀氧化物，有目的改进制备方法，制备出形貌不同的铀氧化物[4-10]，为铀的应用研究提供新的思路和科学依据。

1 实验部分

1.1 实验试剂与仪器

试剂：硝酸铀酰、乙酸铀酰、三乙醇胺、三乙胺、甲胺、三丙胺以及蒸馏水。

仪器：精密电子天平(SI-114)、台式高速离心机(TG16-WS)、 X射线衍射仪、扫描电子显微镜。

1.2 铀氧化物的合成

经典水热合成法：以醋酸铀酰 UO2(OAc)2·2H2O 和硝酸铀酰 UO2(NO3)2·6H2O 为铀源， 用蒸馏水溶解形成均一透明的溶液， 然后添加不同有机胺作为结构导向剂，搅拌30min。 把混合液到高压聚四氟乙烯的反应釜中， 设置适宜的反应温度和时间使反应发生。 最后得到的沉淀物离心、洗涤、分离，烘干，得到样品。 改进溶剂热法：同样以硝酸铀酰和醋酸铀酰为铀源，将其溶解到蒸馏水中，形成均一透明溶液加入三乙胺为结构导向剂。使用100 W电灯泡，加热光照9 h。

2 结果与讨论

2.1 扫描电子显微镜

图1 三乙醇胺为结构导向剂

图2 三乙胺为结构导向剂

图3 甲胺为结构导向剂

图4 三丙胺为结构导向剂

图5 三乙胺为结构导向剂(改进的溶剂热法法)

2.2 X射线衍射表征

图6 X射线衍射表征图

3 讨论

结合SEM和XRD的表征，可以看出由三乙醇胺作结构导向剂所制备出来的是沙漏状的U3O8和UO2的混合物，三乙胺则得到粘连球状的UO2，而甲胺得到交叉片状，三丙胺为棒状，都是U3O8和UO3的混合物。使用改进水热法，三乙胺为结构导向剂制备得到的为六角板铀氧化物。

我们希望制备春形貌可控的铀氧化物，以此来调控其物化性质，为铀氧化物的研究和应用提供新的思路。