Rollen som sjældne jordelementer i katalysatorer

Sjælden jord

I løbet af det sidste halve århundrede er der udført omfattende forskning på de katalytiske virkninger af sjældne elementer (hovedsageligt oxider og chlorider), og nogle regelmæssige resultater er opnået, som kan opsummeres som følger:

1. i den elektroniske struktur afSjældne jordelementer, 4F -elektroner er placeret i det indre lag og er afskærmet med 5s og 5p elektroner, mens arrangementet af ydre elektroner, der bestemmer stoffets kemiske egenskaber, er de samme. Sammenlignet med den katalytiske virkning af D -overgangselementet er der derfor ingen åbenlyst egenskab, og aktiviteten er ikke så høj som for D -overgangselementet;

2. I de fleste reaktioner ændrer den katalytiske aktivitet for hvert sjældent jordelement ikke meget, med højst 12 gange, især for HEavy sjældne jordelementerhvor der næsten ikke er nogen aktivitetsændring. Dette er helt anderledes end overgangselementet D, og ​​deres aktivitet kan undertiden variere med flere størrelsesordrer; Den katalytiske aktivitet af 3 sjældne jordelementer kan dybest set opdeles i to typer. En type svarer til en monotonisk ændring i antallet af elektroner (1-14) i 4F-orbitalen, såsom hydrogenering og dehydrogenering, og den anden type svarer til en periodisk ændring i arrangementet af elektroner (1-7, 7-14) i 4F-orbitalen, såsom oxidation;

4. adskillige undersøgelser har vist, at industrielle katalysatorer, der indeholder sjældne jordelementer, for det meste indeholder en lille mængde sjældne jordelementer og generelt kun bruges som aktive komponenter i CO -katalysatorer eller blandede katalysatorer.

I det væsentlige er katalysatorer materialer med specielle funktioner. Sjældne jordforbindelser har særlig vigtig betydning i udviklingen og anvendelsen af ​​sådanne materialer, fordi de har en bred vifte af katalytiske egenskaber, herunder oxidationsreduktion og syre-baseegenskaber, og er sjældent kendt i mange aspekter, med mange områder, der skal udvikles; I mange katalytiske materialer har sjældne jordelementer stor udskiftelighed med andre elementer, der kan tjene som hovedkomponenten i katalysatoren såvel som en sekundær komponent eller CO -katalysator. Sjældne jordforbindelser kan bruges til at fremstille katalysatormaterialer med forskellige egenskaber til forskellige reaktioner; Sjældne jordforbindelser, især oxider, har relativt høje termiske og kemiske stabilitet, hvilket giver mulighed for den udbredte anvendelse af sådanne katalysatormaterialer. Sjældne jordkatalysatorer har god ydelse, forskellige typer og en lang række katalytiske anvendelser.

På nuværende tidspunkt anvendes sjældne jordkatalysatormaterialer hovedsageligt i petroleumskrakning og reformering, biludstødningsoprensning, syntetisk gummi og mange organiske og uorganiske kemiske felter.


Posttid: oktober-11-2023