കാറ്റലിസ്റ്റുകളിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ പങ്ക്

കഴിഞ്ഞ അര നൂറ്റാണ്ടിൽ, അപൂർവ മൂലകങ്ങളുടെ (പ്രധാനമായും ഓക്സൈഡുകളും ക്ലോറൈഡുകളും) ഉത്തേജക ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിപുലമായ ഗവേഷണം നടത്തി, ചില പതിവ് ഫലങ്ങൾ ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ സംഗ്രഹിക്കാം:

1. ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനയിൽഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ, 4f ഇലക്ട്രോണുകൾ ആന്തരിക പാളിയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, അവ 5s, 5p ഇലക്ട്രോണുകളാൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, അതേസമയം പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ രാസ ഗുണങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമീകരണം ഒന്നുതന്നെയാണ്. അതിനാൽ, d സംക്രമണ മൂലകത്തിൻ്റെ ഉൽപ്രേരക ഫലവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, വ്യക്തമായ സ്വഭാവം ഒന്നുമില്ല, മാത്രമല്ല പ്രവർത്തനം d സംക്രമണ മൂലകത്തിൻ്റെ അത്ര ഉയർന്നതല്ല;

2. മിക്ക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലും, ഓരോ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെയും ഉത്തേജക പ്രവർത്തനത്തിൽ വലിയ മാറ്റമുണ്ടാകില്ല, പരമാവധി 12 തവണ, പ്രത്യേകിച്ച് hവളരെ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾഅവിടെ ഏതാണ്ട് പ്രവർത്തന മാറ്റങ്ങളൊന്നുമില്ല. ഇത് ട്രാൻസിഷൻ എലമെൻ്റ് d യിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്, അവയുടെ പ്രവർത്തനം ചിലപ്പോൾ പല ക്രമങ്ങളാൽ വ്യത്യാസപ്പെടാം; 3 അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ കാറ്റലറ്റിക് പ്രവർത്തനത്തെ അടിസ്ഥാനപരമായി രണ്ടായി തിരിക്കാം. ഒരു തരം ഹൈഡ്രജനേഷൻ, ഡീഹൈഡ്രജനേഷൻ എന്നിങ്ങനെ 4f പരിക്രമണപഥത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിലെ (1-14) ഏകതാനമായ മാറ്റവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, മറ്റൊന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ക്രമീകരണത്തിലെ കാലാനുസൃതമായ മാറ്റവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു (1-7, 7-14 ) ഓക്സിഡേഷൻ പോലെയുള്ള 4f പരിക്രമണപഥത്തിൽ;

4. അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങൾ അടങ്ങിയ വ്യാവസായിക കാറ്റലിസ്റ്റുകളിൽ അപൂർവമായ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ കൂടുതലായി അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് നിരവധി പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവ സാധാരണയായി കോ കാറ്റലിസ്റ്റുകളിലോ മിക്സഡ് കാറ്റലിസ്റ്റുകളിലോ സജീവ ഘടകങ്ങളായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.

അടിസ്ഥാനപരമായി, പ്രത്യേക പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള മെറ്റീരിയലുകളാണ് കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ. അത്തരം വസ്തുക്കളുടെ വികസനത്തിലും പ്രയോഗത്തിലും അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്തങ്ങൾക്ക് പ്രത്യേക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം അവയ്ക്ക് ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ, ആസിഡ്-ബേസ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിപുലമായ കാറ്റലറ്റിക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല അവയ്ക്ക് പല മേഖലകളിലും വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ അറിയൂ. ; പല കാറ്റലറ്റിക് മെറ്റീരിയലുകളിലും, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്ക് മറ്റ് മൂലകങ്ങളുമായി വലിയ പരസ്പര മാറ്റമുണ്ട്, അത് കാറ്റലിസ്റ്റിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകമായും അതുപോലെ ഒരു ദ്വിതീയ ഘടകമായും അല്ലെങ്കിൽ സഹ കാറ്റലിസ്റ്റായും വർത്തിക്കും. വ്യത്യസ്ത പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളുള്ള ഉൽപ്രേരക വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കാൻ അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം; അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്തങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ഓക്സൈഡുകൾ, താരതമ്യേന ഉയർന്ന താപ, രാസ സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ്, അത്തരം ഉൽപ്രേരക വസ്തുക്കളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തിനുള്ള സാധ്യത നൽകുന്നു. അപൂർവ എർത്ത് കാറ്റലിസ്റ്റുകൾക്ക് നല്ല പ്രകടനവും വിവിധ തരങ്ങളും വൈവിധ്യമാർന്ന കാറ്റലറ്റിക് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉണ്ട്.

നിലവിൽ, പെട്രോളിയം ക്രാക്കിംഗും പരിഷ്കരണവും, ഓട്ടോമോട്ടീവ് എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് ശുദ്ധീകരണം, സിന്തറ്റിക് റബ്ബർ, കൂടാതെ നിരവധി ഓർഗാനിക്, അജൈവ രാസ ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ അപൂർവ എർത്ത് കാറ്റലിസ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.