Κατά τον περασμένο μισό αιώνα, διεξήχθη εκτεταμένη έρευνα σχετικά με τις καταλυτικές επιδράσεις των σπάνιων στοιχείων (κυρίως οξείδια και χλωρίδια) και έχουν ληφθεί ορισμένα κανονικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
1. Στην ηλεκτρονική δομή τουΣτοιχεία σπάνιων γαιών, 4f ηλεκτρόνια βρίσκονται στο εσωτερικό στρώμα και προστατεύονται από 5s και 5p ηλεκτρόνια, ενώ η διάταξη εξωτερικών ηλεκτρονίων που καθορίζουν τις χημικές ιδιότητες της ουσίας είναι οι ίδιες. Επομένως, σε σύγκριση με την καταλυτική επίδραση του στοιχείου μετάβασης D, δεν υπάρχει προφανές χαρακτηριστικό και η δραστηριότητα δεν είναι τόσο υψηλή όσο αυτή του μεταβατικού στοιχείου D.
2. Στις περισσότερες αντιδράσεις, η καταλυτική δράση κάθε στοιχείου σπάνιων γαιών δεν αλλάζει πολύ, με μέγιστο 12 φορές, ειδικά για το ΗEevy Στοιχεία Σπάνιων Γηςόπου δεν υπάρχει σχεδόν καμία αλλαγή δραστηριότητας. Αυτό είναι εντελώς διαφορετικό από το στοιχείο μετάβασης D, και η δραστηριότητά τους μπορεί μερικές φορές να διαφέρει κατά αρκετές τάξεις μεγέθους. Η καταλυτική δραστικότητα 3 στοιχείων σπάνιων γαιών μπορεί να χωριστεί ουσιαστικά σε δύο τύπους. Ένας τύπος αντιστοιχεί σε μια μονοτονική αλλαγή στον αριθμό των ηλεκτρονίων (1-14) στο τροχιακό 4F, όπως η υδρογόνωση και η αφυδρογόνωση και ο άλλος τύπος αντιστοιχεί σε μια περιοδική μεταβολή της διάταξης των ηλεκτρονίων (1-7, 7-14) στο 4F τροχιακό, όπως η οξείδωση.
4. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι οι βιομηχανικοί καταλύτες που περιέχουν στοιχεία σπάνιων γαιών περιέχουν κυρίως μια μικρή ποσότητα στοιχείων σπάνιων γαιών και γενικά χρησιμοποιούνται μόνο ως ενεργά συστατικά σε καταλύτες CO ή μικτές καταλύτες.
Ουσιαστικά, οι καταλύτες είναι υλικά με ειδικές λειτουργίες. Οι ενώσεις σπάνιων γαιών έχουν ιδιαίτερα σημαντική σημασία στην ανάπτυξη και την εφαρμογή τέτοιων υλικών, επειδή έχουν ένα ευρύ φάσμα καταλυτικών ιδιοτήτων, συμπεριλαμβανομένων των ιδιοτήτων μείωσης οξείδωσης και οξέος-βάσης και είναι σπάνια γνωστές σε πολλές απόψεις, με πολλές περιοχές να αναπτυχθούν. Σε πολλά καταλυτικά υλικά, τα στοιχεία σπάνιων γαιών έχουν μεγάλη εναλλαγή με άλλα στοιχεία, τα οποία μπορούν να χρησιμεύσουν ως το κύριο συστατικό του καταλύτη, καθώς και δευτερεύον συστατικό ή καταλύτη CO. Οι ενώσεις σπάνιων γαιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή υλικών καταλυτών με διαφορετικές ιδιότητες για διαφορετικές αντιδράσεις. Οι ενώσεις σπάνιων γαιών, ειδικά οξείδια, έχουν σχετικά υψηλή θερμική και χημική σταθερότητα, παρέχοντας τη δυνατότητα για την ευρεία χρήση τέτοιων υλικών καταλυτών. Οι καταλύτες σπάνιων γαιών έχουν καλή απόδοση, διάφορους τύπους και ένα ευρύ φάσμα καταλυτικών εφαρμογών.
Επί του παρόντος, τα υλικά καταλύτη σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται κυρίως σε ρωγμές και μεταρρύθμιση πετρελαίου, καθαρισμό καυσαερίων αυτοκινήτων, συνθετικό καουτσούκ και πολλά οργανικά και ανόργανα χημικά πεδία.
Χρόνος δημοσίευσης: Οκτ-11-2023