חומרים קטליטיים לאדמה נדירים

המונח 'זרז' נמצא בשימוש מאז תחילת המאה ה-19, אך הוא ידוע ברבים כבר כמעט 30 שנה, בערך עוד משנות ה-70 של המאה ה-20 כאשר זיהום אוויר ונושאים אחרים הפכו לבעיה. לפני כן, הוא מילא תפקיד חשוב מאוד בעומקם של מפעלים כימיים שאנשים לא יכלו לצפות בהם, בשקט אך ברציפות במשך עשרות שנים. זהו עמוד תווך ענק של התעשייה הכימית, ועם גילוי זרזים חדשים, התעשייה הכימית בקנה מידה גדול טרם התפתחה עד לתעשיית החומרים הנלווים. לדוגמה, הגילוי והשימוש בזרזי ברזל הניחו את הבסיס לתעשייה הכימית המודרנית, בעוד שגילוי זרזים מבוססי טיטניום סלל את הדרך לתעשיות הפטרוכימיות והסינתזה של פולימרים. למעשה, היישום המוקדם ביותר של יסודות אדמה נדירים החל גם עם זרזים. בשנת 1885, CAV Welsbach האוסטרי הספגה תמיסת חומצה חנקתית המכילה 99% ThO2 ו-1% CeO2 על אסבסט לייצור זרז, ששימש בתעשיית הייצור של אהילי קיטור.

מאוחר יותר, עם התפתחות הטכנולוגיה התעשייתית והעמקת המחקר בנושאכדורי אדמה נדירים, נמצא כי בשל ההשפעה הסינרגטית הטובה בין כדורי אדמה נדירים ורכיבים קטליטיים מתכתיים אחרים, לחומרים קטליטיים אדמה נדירים העשויים מהם יש לא רק ביצועים קטליטיים טובים, אלא גם בעלי ביצועים טובים נגד הרעלה ויציבות גבוהה. הם שופעים יותר במשאבים, זולים יותר במחיר, ויציבים יותר בביצועים מאשר מתכות יקרות, והפכו לכוח חדש בתחום הקטליטי. כיום, נעשה שימוש נרחב בזרזי אדמה נדירים בתחומים שונים כגון פיצוח נפט, תעשייה כימית, טיהור פליטת רכב ושריפה קטלטית בגז טבעי. השימוש באדמה נדירה בתחום החומרים הקטליטיים מהווה חלק ניכר. ארצות הברית צורכת את החלק הגדול ביותר של אדמה נדירה בקטליזה, וגם סין צורכת כמות גדולה באזור זה.

חומרים קטליטיים לאדמה נדירים ממשיכים להיות בשימוש נרחב בתחומים מסורתיים כמו נפט והנדסה כימית. עם הגברת המודעות הסביבתית הלאומית, במיוחד עם התקרבות אולימפיאדת בייג'ינג 2008 והתערוכת העולמית של שנחאי 2010, הדרישה והיישום של חומרים קטליטיים של אדמה נדירה בהגנה על הסביבה, כגון טיהור פליטת רכב, בעירה קטלטית בגז טבעי, שמן תעשיית ההסעדה טיהור אדים, טיהור גזי פליטה תעשייתי וסילוק גז פסולת אורגני נדיף, בהחלט יגדלו באופן משמעותי.