دور العناصر الأرضية النادرة في المحفزات

خلال نصف القرن الماضي ، تم إجراء بحث مكثف حول التأثيرات الحفزية للعناصر النادرة (بشكل رئيسي أكاسيد وكلوريدات) ، وتم الحصول على بعض النتائج العادية ، والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:

1. في الهيكل الإلكترونيعناصر أرضية نادرة، تقع الإلكترونات 4F في الطبقة الداخلية ويتم حمايتها بواسطة الإلكترونات 5S و 5p ، في حين أن ترتيب الإلكترونات الخارجية التي تحدد الخواص الكيميائية للمادة هي نفسها. لذلك ، بالمقارنة مع التأثير الحفاز لعنصر الانتقال D ، لا توجد خاصية واضحة ، والنشاط ليس مرتفعًا مثل عنصر الانتقال D ؛

2. في معظم ردود الفعل ، لا يتغير النشاط الحفاز لكل عنصر أرضي نادر كثيرًا ، بحد أقصى 12 مرة ، خاصة بالنسبة لـ Hعناصر الأرض النادرة eavyحيث لا يوجد أي تغيير في النشاط. هذا يختلف تمامًا عن عنصر الانتقال D ، وقد يختلف نشاطها أحيانًا من خلال عدة أوامر من حيث الحجم ؛ يمكن تقسيم النشاط الحفاز لـ 3 عناصر أرضية نادرة بشكل أساسي إلى نوعين. يتوافق أحد أنواع التغير الرتيب في عدد الإلكترونات (1-14) في المداري 4F ، مثل الهدرجة وإزالة الهيدروجين ، والنوع الآخر يتوافق مع تغيير دوري في ترتيب الإلكترونات (1-7 ، 7-14) في المدار 4F ، مثل الأكسدة ؛

4- أظهرت العديد من الدراسات أن المحفزات الصناعية التي تحتوي على عناصر أرضية نادرة تحتوي في الغالب على كمية صغيرة من العناصر الأرضية النادرة ، وتستخدم بشكل عام فقط كمكونات نشطة في محفزات CO أو المحفزات المختلطة.

في الأساس ، المحفزات هي مواد ذات وظائف خاصة. تتمتع المركبات الأرضية النادرة بأهمية مهمة بشكل خاص في تطوير وتطبيق هذه المواد ، لأنها تحتوي على مجموعة واسعة من الخصائص الحفزية ، بما في ذلك خواص الأكسدة وخصائص القاعدة الحمضية ، ونادراً ما تكون معروفة في العديد من الجوانب ، مع العديد من المناطق التي سيتم تطويرها ؛ في العديد من المواد الحفزية ، يكون للعناصر الأرضية النادرة قابلية تبادل كبيرة مع عناصر أخرى ، والتي يمكن أن تكون بمثابة المكون الرئيسي للمحفز ، بالإضافة إلى مكون ثانوي أو محفز CO. يمكن استخدام مركبات أرضية نادرة لإنتاج مواد محفز ذات خصائص مختلفة لردود الفعل المختلفة ؛ المركبات الأرضية النادرة ، وخاصة الأكاسيد ، لها استقرار حراري وكيميائي مرتفع نسبيًا ، مما يوفر إمكانية الاستخدام الواسع النطاق لمواد المحفز هذه. يتمتع محفزات الأرض النادرة بأداء جيد وأنواع مختلفة ومجموعة واسعة من التطبيقات الحفزية.

في الوقت الحاضر ، يتم استخدام مواد محفز الأرض النادرة بشكل أساسي في تكسير وإصلاح البترول ، وتنقية عادم السيارات ، والمطاط الصناعي ، والعديد من الحقول الكيميائية العضوية وغير العضوية.