Viimeisen puolen vuosisadan aikana on tehty laajaa tutkimusta harvinaisten alkuaineiden (pääasiassa oksidien ja kloridien) katalyyttisistä vaikutuksista, ja joitakin säännöllisiä tuloksia on saatu, jotka voidaan tiivistää seuraavasti:
1. Sähköisessä rakenteessaharvinaisten maametallien alkuaineita, 4f elektronit sijaitsevat sisäkerroksessa ja ne on suojattu 5s- ja 5p-elektroneilla, kun taas aineen kemialliset ominaisuudet määräävien ulkoisten elektronien järjestely on sama. Siksi d-siirtymäelementin katalyyttiseen vaikutukseen verrattuna ei ole ilmeistä ominaisuutta, eikä aktiivisuus ole yhtä suuri kuin d-siirtymäelementin;
2. Useimmissa reaktioissa kunkin harvinaisen maametallin katalyyttinen aktiivisuus ei muutu juurikaan, enintään 12 kertaa, erityisesti hrunsaat harvinaiset maametallitjossa toiminta ei juuri muutu. Tämä on täysin erilaista kuin siirtymäelementti d, ja niiden aktiivisuus voi joskus poiketa useita suuruusluokkia; Kolmen harvinaisen maametallin katalyyttinen aktiivisuus voidaan periaatteessa jakaa kahteen tyyppiin. Toinen tyyppi vastaa monotonista muutosta elektronien lukumäärässä (1-14) 4f-radalla, kuten hydrausta ja dehydrausta, ja toinen tyyppi vastaa jaksoittaista muutosta elektronien järjestelyssä (1-7, 7-14). ) 4f-radalla, kuten hapetus;
4. Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että harvinaisia maametallialkuaineita sisältävät teolliset katalyytit sisältävät enimmäkseen pienen määrän harvinaisia maametallialkuaineita ja niitä käytetään yleensä vain aktiivisina komponentteina kokatalyyteissä tai sekakatalysaattoreissa.
Pohjimmiltaan katalyytit ovat materiaaleja, joilla on erityistoimintoja. Harvinaisten maametallien yhdisteillä on erityisen tärkeä merkitys tällaisten materiaalien kehittämisessä ja käytössä, koska niillä on laaja valikoima katalyyttisiä ominaisuuksia, mukaan lukien hapetus-pelkistys- ja happo-emäsominaisuudet, ja ne tunnetaan harvoin monin tavoin, ja niitä on kehitettävä monilla aloilla. ; Monissa katalyyttimateriaaleissa harvinaisten maametallien alkuaineet ovat hyvin vaihdettavissa muiden alkuaineiden kanssa, jotka voivat toimia katalyytin pääkomponenttina sekä toissijaisena komponenttina tai kokatalyyttinä. Harvinaisten maametallien yhdisteillä voidaan valmistaa katalyyttimateriaaleja, joilla on erilaiset ominaisuudet eri reaktioihin; Harvinaisten maametallien yhdisteillä, erityisesti oksideilla, on suhteellisen korkea lämpö- ja kemiallinen stabiilius, mikä mahdollistaa tällaisten katalyyttimateriaalien laajan käytön. Harvinaisten maametallien katalyyteillä on hyvä suorituskyky, erilaisia tyyppejä ja laaja valikoima katalyyttisiä sovelluksia.
Tällä hetkellä harvinaisten maametallien katalyyttimateriaaleja käytetään pääasiassa öljyn krakkauksessa ja reformoinnissa, autojen pakokaasujen puhdistuksessa, synteettisessä kumissa ja monilla orgaanisen ja epäorgaanisen kemian aloilla.
Postitusaika: 11.10.2023