稀土元素具有独特的物理性质和化学性质,被广泛应用于高科技材料领域,单一高纯稀土已经成为高新材料的基本原料。但是稀土元素性质极其相似,在自然界中共生于同一矿中。稀土元素之间的分离一直是化学甚至是无机化学中最困难的问题之一。本课题以稀土氧化物为研究对象,设计出一种新的分步选择性氯化-化学气相传输反应（SC-CVT）,该反应分两步进行:一是800K、Cl₂气氛下,混合稀土氧化物选择性氯化2h;二是1300K、KCl作配位体,Ar气氛下,氯化产物化学气相传输6h。和传统的化学气相传输法（即一步法）相比,本方法允许稀土氧化物氯化和稀土氧化物化学气相传输两者在不同条件下实现,使相邻稀土元素间实现有效的分离。本文首次系统地研究了除放射性元素以外的所有单一稀土氧化物以KCl为配位体的SC-CVT特性。发现从镧到镥,随着镧系收缩,每种稀土元素的最大沉积位置从高温逐渐转向低温;除Eu₂O₃外,总传输量随镧系收缩而增加;而与镧系位于同一族的Sc₂O₃、Y₂O₃的最大沉积位置和总传输量却与离子半径无关。显示La₂O₃到Lu₂O₃的SC-CVT特性近似,与Sc₂O₃、Y₂O₃不同,为Gschneidner的假设La³⁺具有4f杂化电子提供了依据。发现在单一稀土氧化物的化学气相传输中,以KCl为配位体的传输总量高于以AlCl3为配位体的传输总量。研究了离子半径非常接近的Y₂O₃-Dy₂O₃ ,Y₂O₃- Ho₂O₃,Y₂O₃-Er₂O₃和相邻稀土氧化物Ho₂O₃-Er₂O₃, Er₂O₃-Tm₂O₃,Tm₂O₃-Yb₂O₃, Yb₂O₃-Lu₂O₃的SC-CVT分离结果。发现Y₂O₃-Dy₂O₃ ,Y₂O₃- Ho₂O₃,Y₂O₃-Er₂O₃的反应生成物主要集中在收集管9、10、11中,即温度的中低温度区,且分离系数较大,依次为SFY/Dy=11.49,SFY/Ho=15.28,SFY/Er=6.37;发现Ho₂O₃-Er₂O₃, Er₂O₃-Tm₂O₃,Tm₂O₃-Yb₂O₃, Yb₂O₃-Lu₂O₃的分离系数小,不易分离。重稀土配合物在高温区稳定,低温易分解。