I løbet af det sidste halve århundrede er der blevet udført omfattende forskning i de katalytiske virkninger af sjældne grundstoffer (hovedsageligt oxider og chlorider), og nogle regelmæssige resultater er opnået, som kan opsummeres som følger:
1. I den elektroniske struktur afsjældne jordarters grundstoffer, 4f elektroner er placeret i det indre lag og er afskærmet af 5s og 5p elektroner, mens arrangementet af ydre elektroner, der bestemmer stoffets kemiske egenskaber, er det samme. Sammenlignet med den katalytiske effekt af d-overgangselementet er der derfor ingen indlysende egenskab, og aktiviteten er ikke så høj som den af d-overgangselementet;
2. I de fleste reaktioner ændres den katalytiske aktivitet af hvert sjældne jordarter ikke meget, med et maksimum på 12 gange, især for timereavy sjældne jordarters elementerhvor der næsten ikke er nogen aktivitetsændring. Dette er helt forskelligt fra overgangselementet d, og deres aktivitet kan undertiden afvige med flere størrelsesordener; Den katalytiske aktivitet af 3 sjældne jordarters grundstoffer kan grundlæggende opdeles i to typer. Den ene type svarer til en monoton 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. Talrige undersøgelser har vist, at industrielle katalysatorer, der indeholder sjældne jordarters grundstoffer, for det meste indeholder en lille mængde sjældne jordarters grundstoffer og generelt kun anvendes som aktive komponenter i co-katalysatorer eller blandede katalysatorer.
Dybest set er katalysatorer materialer med særlige funktioner. Sjældne jordarters forbindelser har særlig vigtig betydning i udviklingen og anvendelsen af sådanne materialer, fordi de har en bred vifte af katalytiske egenskaber, herunder oxidations-reduktion og syre-base egenskaber, og er sjældent kendt i mange aspekter, med mange områder, der skal udvikles ; I mange katalytiske materialer har sjældne jordarters grundstoffer stor udskiftelighed med andre elementer, som kan tjene som hovedkomponenten i katalysatoren såvel som en sekundær komponent eller co-katalysator. Sjældne jordarters forbindelser kan bruges til at fremstille katalysatormaterialer med forskellige egenskaber til forskellige reaktioner; Sjældne jordarters forbindelser, især oxider, har relativt høj termisk og kemisk stabilitet, hvilket giver mulighed for udbredt anvendelse af sådanne katalysatormaterialer. Katalysatorer til sjældne jordarter har god ydeevne, forskellige typer og en bred vifte af katalytiske applikationer.
På nuværende tidspunkt bruges sjældne jordarters katalysatormaterialer hovedsageligt i råoliekrakning og reformering, rensning af biludstødning, syntetisk gummi og mange organiske og uorganiske kemiske områder.
Indlægstid: 11-10-2023