Viimase poole sajandi jooksul on tehtud ulatuslikke uuringuid haruldaste elementide (peamiselt oksiidide ja kloriidide) katalüütilise toime kohta ning saadud regulaarseid tulemusi, mille võib kokku võtta järgmiselt:
1. Elektroonilises struktuurisharuldased muldmetallid, 4f elektronid asuvad sisemises kihis ja on varjestatud 5s ja 5p elektronidega, samas kui aine keemilised omadused määravad väliselektronid on samasugused. Seetõttu ei ole d üleminekuelemendi katalüütilise toimega võrreldes ilmset tunnust ja aktiivsus ei ole nii kõrge kui d üleminekuelemendil;
2. Enamikes reaktsioonides ei muutu iga haruldaste muldmetallide elemendi katalüütiline aktiivsus palju, maksimaalselt 12 korda, eriti h puhul.rasked haruldased muldmetallidkus tegevusmuutusi peaaegu ei toimu. See erineb täielikult üleminekuelemendist d ja nende aktiivsus võib mõnikord erineda mitme suurusjärgu võrra; Kolme haruldase muldmetalli elemendi katalüütilise aktiivsuse võib põhimõtteliselt jagada kahte tüüpi. Üks tüüp vastab monotoonsele elektronide arvu muutusele (1-14) orbitaalil 4f, nagu hüdrogeenimine ja dehüdrogeenimine, ning teine tüüp vastab perioodilisele muutusele elektronide paigutuses (1-7, 7-14). ) 4f orbitaalil, näiteks oksüdatsioon;
4. Arvukad uuringud on näidanud, et haruldasi muldmetalli elemente sisaldavad tööstuslikud katalüsaatorid sisaldavad enamasti vähesel määral haruldasi muldmetalli elemente ja neid kasutatakse tavaliselt ainult kokatalüsaatorites või segakatalüsaatorites aktiivsete komponentidena.
Põhimõtteliselt on katalüsaatorid erifunktsioonidega materjalid. Haruldastel muldmetallidel on selliste materjalide väljatöötamisel ja rakendamisel eriti oluline tähtsus, kuna neil on lai valik katalüütilisi omadusi, sealhulgas oksüdatsiooni-redutseerivad ja happe-aluselised omadused, ning neid tuntakse paljudes aspektides harva ning arendada tuleb palju valdkondi. ; Paljudes katalüütilistes materjalides on haruldaste muldmetallide elementidel suurepärane vahetatavus teiste elementidega, mis võivad olla katalüsaatori põhikomponendid, samuti sekundaarsed komponendid või kokatalüsaatorid. Haruldaste muldmetallide ühendeid saab kasutada erinevate omadustega katalüsaatormaterjalide tootmiseks erinevate reaktsioonide jaoks; Haruldastel muldmetallidel, eriti oksiididel, on suhteliselt kõrge termiline ja keemiline stabiilsus, mis annab võimaluse selliste katalüsaatormaterjalide laialdaseks kasutamiseks. Haruldaste muldmetallide katalüsaatoritel on hea jõudlus, erinevad tüübid ja lai valik katalüütilisi rakendusi.
Praegu kasutatakse haruldaste muldmetallide katalüsaatormaterjale peamiselt nafta krakkimisel ja reformimisel, autode heitgaaside puhastamisel, sünteetilises kummis ning paljudes orgaaniliste ja anorgaaniliste keemia valdkondades.
Postitusaeg: 11.10.2023