За останні півстоліття було проведено широкі дослідження каталітичних ефектів рідкісних елементів (головним чином оксидів і хлоридів), і було отримано деякі регулярні результати, які можна підсумувати таким чином:
1. В електронній структурірідкоземельні елементи, електрони 4f розташовані у внутрішньому шарі і екрановані електронами 5s і 5p, а розташування зовнішніх електронів, які визначають хімічні властивості речовини, однакове.Таким чином, порівняно з каталітичним ефектом перехідного елемента d, немає очевидної характеристики, і активність не така висока, як у перехідного елемента d;
2. У більшості реакцій каталітична активність кожного рідкоземельного елемента не змінюється значно, максимум у 12 разів, особливо для hважкі рідкоземельні елементиде майже немає змін активності.Це повністю відрізняється від перехідного елемента d, і їх активність іноді може відрізнятися на кілька порядків;Каталітичну активність 3 рідкоземельних елементів можна в основному розділити на два типи.Один тип відповідає монотонній зміні числа електронів (1-14) на 4f-орбіталі, наприклад гідрування та дегідрування, а інший тип відповідає періодичній зміні розташування електронів (1-7, 7-14 ) на 4f-орбіталі, наприклад окиснення;
4. Численні дослідження показали, що промислові каталізатори, що містять рідкоземельні елементи, переважно містять невелику кількість рідкоземельних елементів і зазвичай використовуються лише як активні компоненти в сукаталізаторах або змішаних каталізаторах.
По суті, каталізатори - це матеріали зі спеціальними функціями.Рідкоземельні сполуки мають особливо важливе значення в розробці та застосуванні таких матеріалів, оскільки вони мають широкий спектр каталітичних властивостей, включаючи окислювально-відновні та кислотно-лужні властивості, і рідко відомі в багатьох аспектах, з багатьма областями, що мають бути розроблені ;У багатьох каталітичних матеріалах рідкоземельні елементи мають велику взаємозамінність з іншими елементами, які можуть служити як основним компонентом каталізатора, так і вторинним компонентом або сукаталізатором.Рідкоземельні сполуки можна використовувати для виробництва каталізаторів з різними властивостями для різних реакцій;Рідкоземельні сполуки, особливо оксиди, мають відносно високу термічну та хімічну стабільність, що забезпечує можливість широкого використання таких каталітичних матеріалів.Рідкісноземельні каталізатори мають гарну продуктивність, різні типи та широкий спектр каталітичних застосувань.
В даний час рідкоземельні каталізатори в основному використовуються в крекінгу та риформінгу нафти, очищенні автомобільних вихлопів, синтетичному каучуку та багатьох органічних і неорганічних хімічних галузях.
Час публікації: 11 жовтня 2023 р