Viimase poole sajandi jooksul on tehtud ulatuslikke uuringuid haruldaste elementide (peamiselt oksiidide ja kloriidide) katalüütiliste mõjude kohta ning on saadud mõned regulaarsed tulemused, mille võib kokku võtta järgmiselt:
1. elektroonilises struktuurisharuldaste muldmetallide elemendid, 4F -elektronid asuvad sisekihis ja neid varjestavad 5S ja 5p elektronid, samas kui välimise elektronide paigutus, mis määravad aine keemilised omadused, on sama. Seetõttu, võrreldes D -üleminekuelemendi katalüütilise toimega, pole ilmset omadust ja aktiivsus pole nii kõrge kui D -siirdeelemendi oma;
2. Enamikus reaktsioonides ei muutu iga haruldase maakera elemendi katalüütiline aktiivsus palju, maksimaalselt 12 korda, eriti h puhulEavy haruldaste muldmetallide elemendidkus tegevuse muutus peaaegu pole. See erineb täielikult üleminekuelemendist D ja nende aktiivsus võib mõnikord erineda mitme suurusjärgu võrra; Kolme haruldaste muldmetalli elemendi katalüütilist aktiivsust saab põhimõtteliselt jagada kahte tüüpi. Üks tüüp vastab 4F-orbitaalis elektronide arvu (1-14) monotoonsele muutusele, näiteks hüdrogeenimine ja dehüdrogeenimine, ning teine tüüp vastab perioodilistele muutustele elektronide (1-7, 7-14) paigutuse perioodilistele muutustele 4F-i orbiilis, näiteks oksüdatsioonina;
4. Arvukad uuringud on näidanud, et haruldaste muldmetallide elemente sisaldavad tööstuslikud katalüsaatorid sisaldavad enamasti väikest kogust haruldaste muldmetallide elemente ja neid kasutatakse tavaliselt ainult aktiivsete komponentidena CO -katalüsaatorites või segakatalüsaatorites.
Põhimõtteliselt on katalüsaatorid erifunktsioonidega materjalid. Haruldaste muldmetallide ühenditel on selliste materjalide väljatöötamisel ja rakendamisel eriti oluline tähtsus, kuna neil on lai valik katalüütilisi omadusi, sealhulgas oksüdatsiooni vähendamine ja happe-aluse omadused, ning neid tuntakse paljudes aspektides harva, kus on palju arendatavaid valdkondi; Paljudes katalüütilistes materjalides on haruldaste muldmetallide elementides teiste elementidega suur vahetatavus, mis võivad olla katalüsaatori põhikomponendina, samuti sekundaarse komponendi või CO katalüsaatoriga. Haruldaste muldmetallide ühendeid saab kasutada erinevate reaktsioonide jaoks erinevate omadustega katalüsaatori materjalide tootmiseks; Haruldaste muldmetallide ühenditel, eriti oksiididel, on suhteliselt kõrge termiline ja keemiline stabiilsus, mis võimaldab selliste katalüsaatori materjalide laialdast kasutamist. Haruldaste muldmetallide katalüsaatoritel on hea jõudlus, erinevat tüüpi ja lai valik katalüütilisi rakendusi.
Praegu kasutatakse haruldaste muldmetallide katalüsaatori materjale peamiselt nafta pragunemisel ja reformimisel, autode heitgaaside puhastamisel, sünteetilisel kummist ning paljudel orgaanilistel ja anorgaanilistel keemilistel väljadel.
Postiaeg: 11. oktoober2023