氯化铽气溶胶的高温热解机理

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.10.011

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (10): 1423-1427.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.10.011

氯化铽气溶胶的高温热解机理

薛首峰，吴文远，边雪

(东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-05-12 修回日期:2017-05-12 出版日期:2018-10-15 发布日期:2018-09-28
通讯作者: 薛首峰
作者简介:冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.薛首峰(1984-)，男，陕西渭南人，东北大学博士研究生；吴文远(1951-)，男，黑龙江哈尔滨人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51171041).国家自然科学基金资助项目(N51274060)；国家科技支撑计划项目(2012BAE01B02)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N150204019).

Thermal Decomposition Mechanism of Terbium Chloride Aerosol at High Temperature

XUE Shou-feng， WU Wen-yuan， BIAN Xue

School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-05-12 Revised:2017-05-12 Online:2018-10-15 Published:2018-09-28
Contact: WU Wen-yuan
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摘要/Abstract

摘要： 以TbCl₃气溶胶为前驱体，在微纳米尺度研究了TbCl₃在空气氛围中的高温热解机理，用XRD和FESEM分别表征了热解产物的物相组成和微观形貌.基于实验结果和热力学分析，讨论了TbCl₃气溶胶热解生成TbO₂的化学反应机理，以及促进TbCl₃热解转变为氧化铽的动力学原因.研究结果表明:TbCl₃气溶胶在空气氛围中热解可生成具有化学计量比形式的氧化物TbO₂，当热解温度高于800℃时，热解产物为非化学计量比形式的Tb₇O₁₂，没有发现TbOCl物相;在气溶胶热解产物中可以观察到更多热解中间产物，从而对TbCl₃的性质和热解过程的认识更充分.

关键词: TbCl₃, 气溶胶, 热解, 机理, Tb(OH)₂Cl, TbO₂

Abstract: Using TbCl₃ aerosol as the precursor， the thermal decomposition mechanism of TbCl₃ at high temperature was investigated from micro-and nano-scale in the condition of air atmosphere， and the phase composition and morphology of the pyrolysis products were characterized by XRD and FESEM， respectively. Based on the experimental results and thermodynamic analysis， it was discussed about the chemical reaction mechanism of the TbO₂ formation by thermal decomposition of TbCl₃ and kinetic reasons for promoting the conversion of TbCl₃ to terbium oxide. The results showed that the thermal decomposition of TbCl₃ could produce the stoichiometric form of TbO₂， the non-stoichiometric form of Tb₇O₁₂ was obtained when the thermal decomposition temperature was above 800℃， and TbOCl was not found in the pyrolysis products. From intermediate compounds observed in the pyrolysis products of the TbCl₃ aerosol， it is helpful to understand its property and thermal decomposition process.

Key words: TbCl₃, aerosol, thermal decomposition, mechanism, Tb(OH)₂Cl, TbO₂

中图分类号:

TF845.6

薛首峰，吴文远，边雪. 氯化铽气溶胶的高温热解机理[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(10): 1423-1427.

XUE Shou-feng， WU Wen-yuan， BIAN Xue. Thermal Decomposition Mechanism of Terbium Chloride Aerosol at High Temperature[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(10): 1423-1427.

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Thermal Decomposition Mechanism of Terbium Chloride Aerosol at High Temperature

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