基于热力学建模预测 beta-TaON 的合成窗口
材料科学
2024-10-18 v1
摘要
相纯合成是金属氮化物的主要挑战之一，由于其对合成条件敏感且对底层热力学认识有限。其中，beta相钨氮化物（beta-TaON）是一种用于光催化和能源储存的有前景材料，特别难以以可重复且相纯的形式合成。本文提出了一种结合实验验证的计算热力学模型，用于评估通过氨法反应合成 beta-TaON 的相纯条件。通过准谐和（QHA）方法以及从已有热力学数据库中获取的热力学数据，预测了反应物、产物和副产物相的有限温度热力学性质。基于这些热力学性质，本文采用CALPHAD方法开发了热力学模型，用于评估与合成反应相关的相平衡，从而预测 beta-TaON 的合成窗口。预测出随气体组成和温度变化的三维相图，为优化合成条件提供了洞察。计算预测结果与现有实验数据进行了比较，为相纯的 beta-TaON 合成提供了系统性框架。
引用
@article{arxiv.2410.13795,
title = {Predicting synthesis window of beta-TaON with thermodynamic modeling},
author = {Dmitri LaBelle and Yong-Jie Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.13795},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 7 figures