През последния половин век бяха проведени обширни изследвания върху каталитичните ефекти на редки елементи (главно оксиди и хлориди) и бяха получени някои редовни резултати, които могат да бъдат обобщени, както следва:
1. В електронната структура наредкоземни елементи, 4f електроните са разположени във вътрешния слой и са екранирани от 5s и 5p електрони, докато разположението на външните електрони, които определят химичните свойства на веществото, е същото. Следователно, в сравнение с каталитичния ефект на d преходния елемент, няма очевидна характеристика и активността не е толкова висока, колкото тази на d преходния елемент;
2. В повечето реакции каталитичната активност на всеки редкоземен елемент не се променя много, с максимум 12 пъти, особено за hтежки редкоземни елементикъдето почти няма промяна в дейността. Това е напълно различно от преходния елемент d и тяхната активност понякога може да се различава с няколко порядъка; Каталитичната активност на 3 редкоземни елемента може основно да бъде разделена на два вида. Единият тип съответства на монотонна промяна в броя на електроните (1-14) в 4f орбитала, като хидрогениране и дехидрогениране, а другият тип съответства на периодична промяна в подреждането на електроните (1-7, 7-14 ) в 4f орбитала, като окисляване;
4. Многобройни проучвания показват, че индустриалните катализатори, съдържащи редкоземни елементи, съдържат предимно малко количество редкоземни елементи и обикновено се използват само като активни компоненти в кокатализатори или смесени катализатори.
По същество катализаторите са материали със специални функции. Редкоземните съединения имат особено важно значение при разработването и приложението на такива материали, тъй като имат широк спектър от каталитични свойства, включително окислително-редукционни и киселинно-алкални свойства, и рядко са известни в много аспекти, с много области, които трябва да бъдат разработени ; В много каталитични материали редкоземните елементи имат голяма взаимозаменяемост с други елементи, които могат да служат като основен компонент на катализатора, както и като вторичен компонент или кокатализатор. Редкоземните съединения могат да се използват за производство на каталитични материали с различни свойства за различни реакции; Редкоземните съединения, особено оксидите, имат относително висока термична и химическа стабилност, което дава възможност за широко използване на такива каталитични материали. Редкоземните катализатори имат добра производителност, различни видове и широк спектър от каталитични приложения.
В момента редкоземните каталитични материали се използват главно в петролен крекинг и реформинг, пречистване на автомобилни отработени газове, синтетичен каучук и много органични и неорганични химически полета.
Време на публикуване: 11 октомври 2023 г