Během posledního půlstoletí byl proveden rozsáhlý výzkum katalytických účinků vzácných prvků (hlavně oxidů a chloridů) a byly získány některé pravidelné výsledky, které lze shrnout takto:
1. V elektronické struktuřeprvky vzácných zemin, 4f elektrony jsou umístěny ve vnitřní vrstvě a jsou stíněny elektrony 5s a 5p, přičemž uspořádání vnějších elektronů, které určují chemické vlastnosti látky, je stejné. Proto ve srovnání s katalytickým účinkem přechodného prvku d neexistuje žádná zřejmá charakteristika a aktivita není tak vysoká jako u přechodného prvku d;
2. Ve většině reakcí se katalytická aktivita každého prvku vzácných zemin příliš nemění, maximálně 12krát, zejména po dobu hlehké prvky vzácných zeminkde nedochází téměř k žádné změně aktivity. To je zcela odlišné od přechodového prvku d a jejich aktivita se někdy může lišit o několik řádů; Katalytickou aktivitu 3 prvků vzácných zemin lze v zásadě rozdělit na dva typy. Jeden typ odpovídá monotónní změně počtu elektronů (1-14) v orbitalu 4f, jako je hydrogenace a dehydrogenace, a druhý typ odpovídá periodické změně v uspořádání elektronů (1-7, 7-14 ) v orbitalu 4f, jako je oxidace;
4. Četné studie ukázaly, že průmyslové katalyzátory obsahující prvky vzácných zemin většinou obsahují malé množství prvků vzácných zemin a obecně se používají pouze jako aktivní složky v ko-katalyzátorech nebo směsných katalyzátorech.
Katalyzátory jsou v podstatě materiály se speciálními funkcemi. Sloučeniny vzácných zemin mají zvláště důležitý význam při vývoji a aplikaci takových materiálů, protože mají širokou škálu katalytických vlastností, včetně oxidačně-redukčních a acidobazických vlastností, a jsou v mnoha ohledech jen zřídka známé, přičemž je třeba vyvinout mnoho oblastí. ; V mnoha katalytických materiálech mají prvky vzácných zemin velkou zaměnitelnost s jinými prvky, které mohou sloužit jako hlavní složka katalyzátoru, stejně jako sekundární složka nebo ko katalyzátor. Sloučeniny vzácných zemin lze použít k výrobě katalytických materiálů s různými vlastnostmi pro různé reakce; Sloučeniny vzácných zemin, zejména oxidy, mají relativně vysokou tepelnou a chemickou stabilitu, což poskytuje možnost širokého použití takových katalytických materiálů. Katalyzátory vzácných zemin mají dobrý výkon, různé typy a širokou škálu katalytických aplikací.
V současnosti se katalyzátorové materiály vzácných zemin používají hlavně při krakování a reformování ropy, čištění výfukových plynů automobilů, syntetického kaučuku a mnoha organických a anorganických chemických oborech.
Čas odeslání: 11. října 2023