Uloga elemenata rijetkih zemalja u katalizatorima

rijetka zemlja

Tijekom proteklih pola stoljeća provedena su opsežna istraživanja o katalitičkim učincima rijetkih elemenata (uglavnom oksida i klorida) te su dobiveni neki redoviti rezultati koji se mogu sažeti na sljedeći način:

1. U elektroničkoj strukturi odelementi rijetkih zemalja, 4f elektroni nalaze se u unutarnjem sloju i zaštićeni su 5s i 5p elektronima, dok je raspored vanjskih elektrona koji određuju kemijska svojstva tvari isti.Stoga, u usporedbi s katalitičkim učinkom d prijelaznog elementa, nema očite karakteristike, a aktivnost nije tako visoka kao kod d prijelaznog elementa;

2. U većini reakcija, katalitička aktivnost svakog elementa rijetke zemlje ne mijenja se puno, s najviše 12 puta, posebno za hteški elementi rijetkih zemaljagdje gotovo da i nema promjene aktivnosti.Ovo je potpuno različito od prijelaznog elementa d, a njihova se aktivnost ponekad može razlikovati za nekoliko redova veličine;Katalitička aktivnost 3 elementa rijetke zemlje može se u osnovi podijeliti u dvije vrste.Jedan tip odgovara monotonoj promjeni broja elektrona (1-14) u 4f orbitali, kao što je hidrogenacija i dehidrogenacija, a drugi tip odgovara periodičnoj promjeni rasporeda elektrona (1-7, 7-14 ) u 4f orbitali, kao što je oksidacija;

4. Brojne studije su pokazale da industrijski katalizatori koji sadrže elemente rijetke zemlje uglavnom sadrže malu količinu elemenata rijetke zemlje i općenito se koriste samo kao aktivne komponente u kokatalizatorima ili miješanim katalizatorima.

U biti, katalizatori su materijali s posebnim funkcijama.Spojevi rijetkih zemalja imaju posebno važno značenje u razvoju i primjeni takvih materijala, jer imaju širok raspon katalitičkih svojstava, uključujući oksidacijsko-redukcijska i acidobazna svojstva, te su rijetko poznati u mnogim aspektima, s mnogim područjima koja treba razviti ;U mnogim katalitičkim materijalima, elementi rijetke zemlje imaju veliku zamjenjivost s drugim elementima, koji mogu poslužiti kao glavna komponenta katalizatora, kao i sekundarna komponenta ili kokatalizator.Spojevi rijetkih zemalja mogu se koristiti za proizvodnju materijala katalizatora s različitim svojstvima za različite reakcije;Spojevi rijetkih zemalja, posebno oksidi, imaju relativno visoku toplinsku i kemijsku stabilnost, što omogućuje široku upotrebu takvih katalizatorskih materijala.Katalizatori rijetkih zemalja imaju dobre performanse, različite vrste i širok raspon katalitičkih primjena.

Trenutno se materijali katalizatora rijetkih zemalja uglavnom koriste u krekiranju i reformiranju nafte, pročišćavanju ispušnih plinova automobila, sintetičkoj gumi i mnogim organskim i anorganskim kemijskim poljima.


Vrijeme objave: 11. listopada 2023