石伟群团队长期致力乏燃料干法后处理基础研究，近年来发展了基于固态活性Al阴极高效分离回收锕系元素的新概念，大大提高了锕系元素与镧系元素的分离效率。然而，基于固态Al阴极的锕系元素回收，其阴极产物通常为固态锕铝合金，该合金不能直接复用于燃料制造，而需要实现铝与锕系的进一步分离，这一过程非常复杂，是制约固态Al阴极实际应用的一个“卡脖子”环节。
近期，石伟群团队提出了一种全新的锕系铝合金分离新方法，即“原位阳极沉淀技术”（In-situ Anodic Precipitation Process），该方法使用NaAlCl4低温熔盐作为电解质，以铀铝合金作为阳极，以铝棒作为阴极进行电解。铀在阳极被氧化后，会直接形成不溶解的盐从熔盐体相中析出，进而以沉淀的形式被回收，而铝则以铝单质的形式在阴极被回收，成功实现了锕系铝合金的高效分离（图1）。
研究团队开发的这一阳极原位沉淀技术，新颖、简单实用、普适性好，对乏燃料干法后处理中锕系元素回收具有重要意义，同时对于其他铝合金的纯化处理也具有借鉴意义。
该项目得到了国家****基金项目，国家自然科学基金重大项目的资助支持。
图1. 基于NaAlCl4 熔盐电解分离的新方法：（a）阳极原位沉淀过程示意图；（b）不同的合金阳极，对应的金属氯化物沉淀在坩埚底部，及最终得到的金属氯化物产品
论文信息如下：
Yu-Ke Zhong, Ya-Lan Liu*, Kui Liu, Lin Wang, Lei Mei, John K. Gibson, Jia-Zhuang Chen, Shi-Lin Jiang, Yi-Chuan Liu, Li-Yong Yuan, Zhi-Fang Chai, Wei-Qun Shi*. In-situ Anodic Precipitation Process for Highly Efficient Separation of Aluminum Alloys. Nat. Commun. 2021, in press.
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26119-9
