Retzemju katalītiskie materiāli

Termins “katalizators” ir lietots kopš 19. gadsimta sākuma, taču tas ir plaši pazīstams jau gandrīz 30 gadus, aptuveni datējami ar 1970. gadiem, kad gaisa piesārņojums un citi jautājumi kļuva par problēmu. Pirms tam tam bija ļoti svarīga loma ķīmisko rūpnīcu dzīlēs, kuras cilvēki nevarēja novērot, klusi, bet nepārtraukti gadu desmitiem. Tas ir milzīgs ķīmiskās rūpniecības pīlārs, un, atklājot jaunus katalizatorus, liela mēroga ķīmiskā rūpniecība vēl nav attīstījusies līdz ar to saistītajai materiālu nozarei. Piemēram, dzelzs katalizatoru atklāšana un izmantošana lika pamatu mūsdienu ķīmiskajai rūpniecībai, savukārt uz titāna bāzes izgatavotu katalizatoru atklāšana pavēra ceļu naftas ķīmijas un polimēru sintēzes nozarēm. Faktiski agrākā retzemju elementu izmantošana sākās arī ar katalizatoriem. 1885. gadā Austrijas CAV Welsbach piesūcināja slāpekļskābes šķīdumu, kas satur 99% ThO2 un 1% CeO2 uz azbesta, lai izveidotu katalizatoru, ko izmantoja tvaika abažūru ražošanā.

Vēlāk, attīstoties rūpnieciskajām tehnoloģijām un padziļinot pētījumus parretzemju zemes, tika konstatēts, ka retzemju metālu un citu metālu katalītisko komponentu labās sinerģiskās iedarbības dēļ retzemju katalītiskajiem materiāliem, kas izgatavoti no tiem, ir ne tikai laba katalītiskā veiktspēja, bet arī laba pret saindēšanās veiktspēja un augsta stabilitāte. Tie ir bagātāki resursos, lētāki par cenu un stabilāki veiktspējas ziņā nekā dārgmetāli, un tie ir kļuvuši par jaunu spēku katalītiskajā jomā. Pašlaik retzemju katalizatori ir plaši izmantoti dažādās jomās, piemēram, naftas krekinga, ķīmiskā rūpniecība, automobiļu izplūdes gāzu attīrīšana un dabasgāzes katalītiskā sadedzināšana. Retzemju metālu izmantošana katalītisko materiālu jomā veido ievērojamu daļu. Amerikas Savienotās Valstis patērē lielāko daļu retzemju katalīzes, un arī Ķīna patērē lielu daudzumu šajā jomā.

Retzemju katalītiskie materiāli joprojām tiek plaši izmantoti tradicionālajās jomās, piemēram, naftas un ķīmijas inženierijā. Palielinoties valstu izpratnei par vidi, īpaši tuvojoties Pekinas 2008. gada Olimpiskajām spēlēm un Šanhajas 2010. gada Pasaules izstādei, retzemju katalītisko materiālu pieprasījums un izmantošana vides aizsardzībā, piemēram, automobiļu izplūdes gāzu attīrīšana, dabasgāzes katalītiskā sadedzināšana, sabiedriskās ēdināšanas nozares nafta. noteikti ievērojami palielināsies dūmu attīrīšana, rūpniecisko izplūdes gāzu attīrīšana un gaistošo organisko atgāzu likvidēšana.