Descripción completa de la estructura de fusión LaCl₃-NaCl y el concepto de una sal espaciadora que causa...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química Física
• Ingeniería nuclear

Sus antecedentes:

• Los lantánidos son productos críticos de la fisión en los reactores de sales fundidas (MSR).
• Comprender las estructuras de los lantánidos en sales fundidas es vital para la separación y recuperación de elementos de tierras raras a través de la electrólisis de sales fundidas.
• La literatura existente sobre las estructuras de sales fundidas de lantánidos es fragmentada y a menudo contradictoria.

Objetivo del estudio:

• Unificar la comprensión de la estructura local y de rango intermedio de los lantánidos en sales fundidas puras y mixtas.
• Abordar cuestiones específicas relacionadas con la coordinación de La3+, las estructuras de red y el origen de los picos de difracción.
• Para conciliar la dispersión de rayos X, la espectroscopia de Raman y los resultados de la simulación.

Principales métodos:

• Análisis de la dispersión de rayos X y los datos de la espectroscopia Raman.
• Comparación con los resultados de las simulaciones.
• Investigación de las mezclas LaCl3 y LaCl3-NaCl a diferentes temperaturas.

Principales resultados:

• El concepto de un solo estado de coordinación dominante para los iones M3+ en sales fundidas es inexacto.
• Existen múltiples estados de coordinación que compiten entre sí y se convierten debido a la energía térmica.
• El primer pico de difracción aguda (FSDP) en LaCl3 puro es indicativo del orden de rango intermedio, con nuevos picos que aparecen en las mezclas.

Conclusiones:

• Abandonar la noción de un solo estado de coordinación prominente para los iones M3+ en sales fundidas.
• Adoptar un modelo de múltiples estados de coordinación que se intercambian dinámicamente influenciados por la temperatura.
• La comprensión unificada de las estructuras de sales fundidas se puede lograr a través de enfoques experimentales y de simulación integrados.