O papel dos elementos das terras raras nos catalizadores

Durante o último medio século, realizouse unha ampla investigación sobre os efectos catalíticos de elementos raros (principalmente óxidos e cloruros) e obtivéronse algúns resultados regulares, que poden resumirse do seguinte xeito:

1. Na estrutura electrónica deelementos de terras raras, os electróns 4f están situados na capa interna e están protexidos por electróns 5s e 5p, mentres que a disposición dos electróns exteriores que determinan as propiedades químicas da substancia é a mesma.Polo tanto, en comparación co efecto catalítico do elemento de transición d, non hai ningunha característica obvia e a actividade non é tan alta como a do elemento de transición d;

2. Na maioría das reaccións, a actividade catalítica de cada elemento de terras raras non cambia moito, cun máximo de 12 veces, especialmente para helementos de terras rarasonde case non hai cambio de actividade.Este é completamente diferente do elemento de transición d, e a súa actividade ás veces pode diferir en varias ordes de magnitude;A actividade catalítica de 3 elementos de terras raras pode dividirse basicamente en dous tipos.Un tipo corresponde a un cambio monótono no número de electróns (1-14) no orbital 4f, como a hidroxenación e a deshidroxenación, e o outro tipo corresponde a un cambio periódico na disposición dos electróns (1-7, 7-14). ) no orbital 4f, como a oxidación;

4. Numerosos estudos demostraron que os catalizadores industriais que conteñen elementos de terras raras conteñen na súa maioría unha pequena cantidade de elementos de terras raras, e xeralmente só se usan como compoñentes activos en catalizadores de co ou catalizadores mixtos.

Esencialmente, os catalizadores son materiais con funcións especiais.Os compostos de terras raras teñen unha importancia especialmente importante no desenvolvemento e aplicación deste tipo de materiais, porque teñen unha ampla gama de propiedades catalíticas, incluíndo propiedades de oxidación-redución e ácido-base, e raramente se coñecen en moitos aspectos, con moitas áreas por desenvolver. ;En moitos materiais catalíticos, os elementos de terras raras teñen unha gran intercambiabilidade con outros elementos, que poden servir como compoñente principal do catalizador, así como como compoñente secundario ou co catalizador.Os compostos de terras raras pódense usar para producir materiais catalizadores con diferentes propiedades para diferentes reaccións;Os compostos de terras raras, especialmente os óxidos, teñen unha estabilidade térmica e química relativamente alta, o que posibilita o uso xeneralizado destes materiais catalizadores.Os catalizadores de terras raras teñen un bo rendemento, varios tipos e unha ampla gama de aplicacións catalíticas.

Na actualidade, os materiais de catalizadores de terras raras úsanse principalmente no rachado e reforma do petróleo, a purificación de gases de escape de automóbiles, o caucho sintético e moitos campos químicos orgánicos e inorgánicos.