იშვიათი დედამიწის კატალიზური მასალები

ტერმინი „კატალიზატორი“ გამოიყენება მე-19 საუკუნის დასაწყისიდან, მაგრამ ის ფართოდ არის ცნობილი თითქმის 30 წლის განმავლობაში, დაახლოებით 1970-იანი წლებით, როდესაც ჰაერის დაბინძურება და სხვა საკითხები პრობლემად იქცა. მანამდე ის ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებდა ქიმიური ქარხნების სიღრმეში, რომლებსაც ადამიანები ათწლეულების განმავლობაში ჩუმად, მაგრამ განუწყვეტლივ ვერ აკვირდებოდნენ. ეს არის ქიმიური მრეწველობის უზარმაზარი საყრდენი და ახალი კატალიზატორების აღმოჩენით, ფართომასშტაბიანი ქიმიური მრეწველობა ჯერ კიდევ არ განვითარებულა, სანამ დაკავშირებული მასალების მრეწველობას არ მოჰყვება. მაგალითად, რკინის კატალიზატორების აღმოჩენამ და გამოყენებამ საფუძველი ჩაუყარა თანამედროვე ქიმიურ ინდუსტრიას, ხოლო ტიტანზე დაფუძნებული კატალიზატორების აღმოჩენამ გზა გაუხსნა ნავთობქიმიურ და პოლიმერული სინთეზის ინდუსტრიებს. სინამდვილეში, იშვიათი დედამიწის ელემენტების ადრეული გამოყენება ასევე დაიწყო კატალიზატორებით. 1885 წელს ავსტრიულმა CAV Welsbach-მა გააჟღერა აზოტის მჟავას ხსნარი, რომელიც შეიცავდა 99% ThO2 და 1% CeO2 აზბესტზე კატალიზატორის შესაქმნელად, რომელიც გამოიყენებოდა ორთქლის აბაჟურების წარმოებაში.

მოგვიანებით, სამრეწველო ტექნოლოგიების განვითარებით და კვლევების გაღრმავებასთან ერთადიშვიათი მიწებიდადგინდა, რომ იშვიათ მიწებსა და სხვა მეტალის კატალიზურ კომპონენტებს შორის კარგი სინერგიული ეფექტის გამო, მათგან დამზადებულ იშვიათ დედამიწაზე კატალიზურ მასალებს აქვთ არა მხოლოდ კარგი კატალიზური მოქმედება, არამედ აქვთ კარგი მოწამვლის საწინააღმდეგო მოქმედება და მაღალი სტაბილურობა. ისინი უფრო მდიდარია რესურსებით, უფრო იაფი ფასით და უფრო სტაბილური მოქმედებით ვიდრე ძვირფასი ლითონები და გახდა ახალი ძალა კატალიზურ სფეროში. ამჟამად იშვიათი დედამიწის კატალიზატორები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა დარგებში, როგორიცაა ნავთობის კრეკინგი, ქიმიური მრეწველობა, ავტომობილების გამონაბოლქვის გაწმენდა და ბუნებრივი აირის კატალიზური წვა. იშვიათი დედამიწის გამოყენება კატალიზური მასალების დარგში მნიშვნელოვან წილს იკავებს. შეერთებული შტატები მოიხმარს იშვიათი დედამიწის უდიდეს წილს კატალიზში და ჩინეთი ასევე მოიხმარს დიდ რაოდენობას ამ სფეროში.

იშვიათი დედამიწის კატალიზური მასალები კვლავაც ფართოდ გამოიყენება ტრადიციულ დარგებში, როგორიცაა ნავთობი და ქიმიური ინჟინერია. ეროვნული გარემოსდაცვითი ცნობიერების ამაღლებით, განსაკუთრებით პეკინის 2008 წლის ოლიმპიადისა და შანხაის 2010 წლის მსოფლიო გამოფენის მოახლოებასთან ერთად, იშვიათი დედამიწის კატალიზური მასალების მოთხოვნა და გამოყენება გარემოს დაცვაში, როგორიცაა ავტომობილების გამონაბოლქვის გაწმენდა, ბუნებრივი აირის კატალიზური წვა, კვების მრეწველობის ზეთი. კვამლის გაწმენდა, სამრეწველო გამონაბოლქვი აირების გაწმენდა და აქროლადი ორგანული ნარჩენი აირის აღმოფხვრა, აუცილებლად მნიშვნელოვნად გაიზრდება.