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本文利用相平衡法研究了CsCl-RECl3-HCl-H2O(RE=Tb、Dy,298K)四元体系、CdCl2-RECl3-HCl-H2O(RE=La、Pr、Gd,298K)四元体系和CdCl2-RECl3-H2O(RE=La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd,303K)三元体系的相关系,绘制了相应体系的溶度图。共发现了13种新物相,对应的化合物分别是5CsCl·TbCl3·6H2O、2CsCl·TbCl3·6H2O、5CsCl·DyCl3·8H2O、2CsCl·DyCl3·6H2O、8CdCl2·LaCl3·16H2O、4CdCl2·LaCl3·12H2O、8CdCl2·PrCl3·20H2O、4CdCl2·PrCl3·12H2O、9CdCl2·GdCl3·24H2O、4CdCl2·GdCl3·14H2O、4CdCl2·NdCl3·12H2O、4CdCl2·EuCl3·14H2O、和4CdCl2·SmCl3·12H2O。按复盐的摩尔比CsCl(CdCl2):RECl3归属于5种类型,即5:1型、2:1型、4:1型、8:1型和9:1型。依据相化学关系,设计合成了上述13个新化合物并对其进行了热分析、X-ray衍射、荧光激发和发射光谱等性质的表征。 本研究的新结果是: 1.发现了上述新化合物不同程度的上转换发光现象,其中化合物5CsCl·TbCl3·6H2O和2CsCl·TbCl3·6H2O有较强的上转换发光性能。当以750nm光做激发光源时,两化合物分别在500nm和545nm处有上转换发光现象。其上转换发光源于两化合物中Tb3+的f→f(5D4→7F6)能级跃迁,发光能量为ΔE=18348cm-1(λEM=545nm)和ΔE=19999cm-1(λEM=500nm)。这种室温下的上转换发光现象,使得它们有可能作为近红外激光二极管激发的可见和固体紫外激光或磷光材料。 2.测量了新化合物5CsCl·TbCl3·6H2O、2CsCl·TbCl3·6H2O、2CsCl·TbCl3·6H2O和2CsCl·DyCl3·6H2O的生成焓ΔfHm,结果分别为-5077.78 kJ·mol-1、-3754.74 kJ·mol-1、-5688.46 kJ·mol-1和-3761.31 kJ·mol-1。 3.发现三元体系是一有介稳态(8:1型)、稳定态(4:1型)同时存在的复杂体系。而在盐酸存在的对应的四元体系中,8:1型和4:1型化合物都是稳定的化合物。说明盐酸的存在增强了CDCl2与RECl3在溶液中反应形成化合物的能力。4.对四7乙体系乙C卜RE C卜**1利O(RE-*b、*y,298K)的研究,使碱金属氯 化物与稀土氯化物在盐酸介质中反应的研究更具系统性,可总结出规律。并首 次从体系中直接得到 CSCI与 REC13反应形成的 5:l型和 2:l型新化合物 5**C卜**o丁6比0、2*Q·**C*七几O、5*北卜…Q丫8氏O 和 ZCSCIDyC13·6HZO。5.三元体系*C回**C且比0 po=*、n、*d、**、枷、*d,303以和四元体 系*dC*RE C**C卜H刃po-*、*、**的研究表明,*d前各体系的相化学 行为完全一致,而从Gd体系开始其相化学行为己有所差异。这种过渡元素氯 化物CdC12与稀土氯化物REC13组成的三元或四元相平衡体系在相化学行为上 表现出的稀土元素的“二分组效应”为首次发现。 上述新的结果,丰富了稀王化学,表明对它们的相化学有进一步研究的价值。