Nell’ultimo mezzo secolo sono state condotte ricerche approfondite sugli effetti catalitici di elementi rari (principalmente ossidi e cloruri), e si sono ottenuti alcuni risultati regolari che possono essere così riassunti:
1. Nella struttura elettronica dielementi delle terre rare, gli elettroni 4f si trovano nello strato interno e sono schermati dagli elettroni 5s e 5p, mentre la disposizione degli elettroni esterni che determinano le proprietà chimiche della sostanza è la stessa. Pertanto, rispetto all'effetto catalitico dell'elemento di transizione d, non esiste alcuna caratteristica evidente e l'attività non è elevata come quella dell'elemento di transizione d;
2. Nella maggior parte delle reazioni, l'attività catalitica di ciascun elemento delle terre rare non cambia molto, con un massimo di 12 volte, soprattutto per helementi pesanti delle terre raredove non vi è quasi alcun cambiamento di attività. Questo è completamente diverso dall'elemento di transizione d, e la loro attività può talvolta differire di diversi ordini di grandezza; L'attività catalitica di 3 elementi delle terre rare può essere sostanzialmente divisa in due tipologie. Un tipo corrisponde a un cambiamento monotono nel numero di elettroni (1-14) nell'orbitale 4f, come idrogenazione e deidrogenazione, e l'altro tipo corrisponde a un cambiamento periodico nella disposizione degli elettroni (1-7, 7-14 ) nell'orbitale 4f, come l'ossidazione;
4. Numerosi studi hanno dimostrato che i catalizzatori industriali contenenti elementi delle terre rare contengono per lo più una piccola quantità di elementi delle terre rare e sono generalmente utilizzati solo come componenti attivi nei cocatalizzatori o nei catalizzatori misti.
Essenzialmente, i catalizzatori sono materiali con funzioni speciali. I composti delle terre rare hanno un significato particolarmente importante nello sviluppo e nell'applicazione di tali materiali, perché hanno un'ampia gamma di proprietà catalitiche, comprese proprietà di ossidoriduzione e acido-base, e sono raramente conosciuti sotto molti aspetti, con molte aree da sviluppare ; In molti materiali catalitici, gli elementi delle terre rare hanno una grande intercambiabilità con altri elementi, che possono fungere da componente principale del catalizzatore, nonché da componente secondario o cocatalizzatore. I composti delle terre rare possono essere utilizzati per produrre materiali catalitici con proprietà diverse per reazioni diverse; I composti delle terre rare, in particolare gli ossidi, hanno una stabilità termica e chimica relativamente elevata, fornendo la possibilità di un uso diffuso di tali materiali catalizzatori. I catalizzatori di terre rare hanno buone prestazioni, vari tipi e un'ampia gamma di applicazioni catalitiche.
Attualmente, i materiali catalitici delle terre rare vengono utilizzati principalmente nel cracking e nel reforming del petrolio, nella purificazione degli scarichi automobilistici, nella gomma sintetica e in molti campi chimici organici e inorganici.
Orario di pubblicazione: 11 ottobre 2023