El papel de los elementos de tierras raras en los catalizadores

Durante el último medio siglo, se han realizado investigaciones extensas sobre los efectos catalíticos de elementos raros (principalmente óxidos y cloruros), y se han obtenido algunos resultados regulares, que se pueden resumir de la siguiente manera:

1. En la estructura electrónica deElementos de tierras rarasLos electrones 4F se encuentran en la capa interna y están protegidos por electrones 5S y 5P, mientras que la disposición de electrones externos que determinan las propiedades químicas de la sustancia es la misma. Por lo tanto, en comparación con el efecto catalítico del elemento de transición D, no hay características obvias, y la actividad no es tan alta como la del elemento de transición D;

2. En la mayoría de las reacciones, la actividad catalítica de cada elemento de tierras raras no cambia mucho, con un máximo de 12 veces, especialmente para HElementos de tierras raras de eavydonde casi no hay cambio de actividad. Esto es completamente diferente del elemento de transición D, y su actividad a veces puede diferir en varios órdenes de magnitud; La actividad catalítica de 3 elementos de tierras raras se puede dividir básicamente en dos tipos. Un tipo corresponde a un cambio monotónico en el número de electrones (1-14) en el orbital 4F, como la hidrogenación y la deshidrogenación, y el otro tipo corresponde a un cambio periódico en la disposición de electrones (1-7, 7-14) en el orbital 4F, como la oxidación;

4. Numerosos estudios han demostrado que los catalizadores industriales que contienen elementos de tierras raras contienen principalmente una pequeña cantidad de elementos de tierras raras, y generalmente solo se usan como componentes activos en catalizadores de CO o catalizadores mixtos.

Esencialmente, los catalizadores son materiales con funciones especiales. Los compuestos de tierras raras tienen un significado particularmente importante en el desarrollo y la aplicación de tales materiales, ya que tienen una amplia gama de propiedades catalíticas, incluidas la reducción de oxidación y las propiedades ácidas-base, y rara vez se conocen en muchos aspectos, con muchas áreas que se desarrollarán; En muchos materiales catalíticos, los elementos de tierras raras tienen una gran intercambiabilidad con otros elementos, que pueden servir como el componente principal del catalizador, así como un componente secundario o catalizador de CO. Se pueden usar compuestos de tierras raras para producir materiales de catalizador con diferentes propiedades para diferentes reacciones; Los compuestos de tierras raras, especialmente los óxidos, tienen una estabilidad térmica y química relativamente alta, proporcionando la posibilidad del uso generalizado de tales materiales catalizadores. Los catalizadores de tierras raras tienen un buen rendimiento, varios tipos y una amplia gama de aplicaciones catalíticas.

En la actualidad, los materiales de catalizador de tierras raras se utilizan principalmente en grietas y reformas de petróleo, purificación de escape automotriz, caucho sintético y muchos campos químicos orgánicos e inorgánicos.