通过氯化铵氯化法实现LaCl3和NdCl3的固态合成：基于全因子设计的优化

《ChemistrySelect》：Solid-State Synthesis of LaCl3 and NdCl3 via Ammonium Chloride Chlorination: Optimization Through Full Factorial Design

采用固体氯化法在惰性气氛中合成LaCl3和NdCl3，通过23全因子设计考察温度、接触时间和摩尔比对产率的影响。一阶模型显示主效应及二阶交互作用显著。优化条件：LaCl3为325℃、120min、摩尔比1:24（收率95.18%）；NdCl3为325℃、90min、摩尔比1:24（收率93.65%），验证了统计设计在优化稀土氯化物合成中的有效性。

　　

摘要

通过使用NH₄Cl作为氯化剂，在惰性气氛下对La₂O₃和Nd₂O₃进行固态氯化反应，制备得到了氯化镧(III)（LaCl₃）和氯化钕(III)（NdCl₃）。采用2³全因子设计来评估温度、接触时间和化学计量比对反应产率的影响。建立了一阶模型来描述产率与合成参数之间的关系，结果显示温度和化学计量比具有显著的正面主效应，同时存在明显的双因素交互作用。对于LaCl₃，最佳条件为325°C、120分钟的反应时间以及La₂O₃:NH₄Cl的摩尔比为1:24，此时产率为95.18%。对于NdCl₃，在相同的温度和化学计量比下，将接触时间缩短至90分钟时，产率可达到最高值（93.65%）。这些结果突显了全因子实验设计在通过干法氯化制备镧系卤化物过程中的有效性。

图形摘要

在惰性气氛下，利用NH₄Cl通过干法氯化成功制备了LaCl₃和NdCl₃。2³全因子设计揭示了影响产率的关键工艺因素。优化后的条件使得转化率超过了93%，证明了该方法的效率以及统计设计在镧系卤化物制备中的价值。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。