उत्प्रेरकांमधील दुर्मिळ पृथ्वी घटकांची भूमिका

गेल्या अर्ध्या शतकात, दुर्मिळ घटकांच्या उत्प्रेरक प्रभावांवर (प्रामुख्याने ऑक्साईड्स आणि क्लोराईड्स) विस्तृत संशोधन केले गेले आहे आणि काही नियमित परिणाम प्राप्त झाले आहेत, ज्याचा सारांश खालीलप्रमाणे केला जाऊ शकतो:

च्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेत 1.दुर्मिळ पृथ्वी घटक, 4 एफ इलेक्ट्रॉन आतील थरात स्थित आहेत आणि 5 एस आणि 5 पी इलेक्ट्रॉनद्वारे संरक्षित आहेत, तर पदार्थाचे रासायनिक गुणधर्म निश्चित करणार्‍या बाह्य इलेक्ट्रॉनची व्यवस्था समान आहे. म्हणूनच, डी संक्रमण घटकाच्या उत्प्रेरक प्रभावाच्या तुलनेत, कोणतेही स्पष्ट वैशिष्ट्य नाही आणि क्रियाकलाप डी संक्रमण घटकापेक्षा जास्त नाही;

२. बहुतेक प्रतिक्रियांमध्ये, प्रत्येक दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकाची उत्प्रेरक क्रिया जास्तीत जास्त 12 वेळा, विशेषत: एचसाठी जास्त बदलत नाही.ईव्ही दुर्मिळ पृथ्वी घटकजिथे जवळजवळ कोणताही क्रियाकलाप बदल होत नाही. हे संक्रमण घटक डीपेक्षा पूर्णपणे भिन्न आहे आणि त्यांची क्रियाकलाप कधीकधी विशालतेच्या अनेक ऑर्डरद्वारे भिन्न असू शकते; 3 दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या उत्प्रेरक क्रियाकलाप मुळात दोन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात. एक प्रकार हायड्रोजनेशन आणि डिहायड्रोजनेशन सारख्या 4 एफ ऑर्बिटलमध्ये इलेक्ट्रॉन (1-14) च्या संख्येत एक नीरस बदलाशी संबंधित आहे आणि दुसरा प्रकार ऑक्सिडेशनसारख्या 4 एफ ऑर्बिटलमध्ये इलेक्ट्रॉन (1-7, 7-14) च्या व्यवस्थेतील नियतकालिक बदलाशी संबंधित आहे;

4. असंख्य अभ्यासानुसार असे दिसून आले आहे की दुर्मिळ पृथ्वी घटक असलेल्या औद्योगिक उत्प्रेरकांमध्ये मुख्यतः दुर्मिळ पृथ्वीवरील घटक असतात आणि सामान्यत: सीओ उत्प्रेरक किंवा मिश्रित उत्प्रेरकांमध्ये सक्रिय घटक म्हणून वापरले जातात.

मूलभूतपणे, उत्प्रेरक ही विशेष कार्ये असलेली सामग्री आहेत. अशा सामग्रीच्या विकास आणि अनुप्रयोगात दुर्मिळ पृथ्वीच्या संयुगे विशेषत: महत्त्वपूर्ण महत्त्व आहे, कारण त्यांच्याकडे ऑक्सिडेशन-रिडक्शन आणि acid सिड-बेस गुणधर्मांसह विस्तृत उत्प्रेरक गुणधर्म आहेत आणि बर्‍याच बाबींमध्ये क्वचितच ओळखले जातात, ज्यात अनेक क्षेत्र विकसित केले जातील; बर्‍याच उत्प्रेरक सामग्रीमध्ये, दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमध्ये इतर घटकांसह उत्कृष्ट बदल करण्याची क्षमता असते, जी उत्प्रेरकाचा मुख्य घटक तसेच दुय्यम घटक किंवा सीओ उत्प्रेरक म्हणून काम करू शकते. दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे वेगवेगळ्या प्रतिक्रियांसाठी भिन्न गुणधर्मांसह उत्प्रेरक सामग्री तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात; दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे, विशेषत: ऑक्साईड्समध्ये तुलनेने उच्च थर्मल आणि रासायनिक स्थिरता असते, ज्यामुळे अशा उत्प्रेरक सामग्रीच्या व्यापक वापराची शक्यता असते. दुर्मिळ पृथ्वी उत्प्रेरकांमध्ये चांगली कामगिरी, विविध प्रकार आणि उत्प्रेरक अनुप्रयोगांची विस्तृत श्रेणी आहे.

सध्या, दुर्मिळ पृथ्वी उत्प्रेरक सामग्री प्रामुख्याने पेट्रोलियम क्रॅकिंग आणि सुधारण, ऑटोमोटिव्ह एक्झॉस्ट शुध्दीकरण, सिंथेटिक रबर आणि बर्‍याच सेंद्रिय आणि अजैविक रासायनिक क्षेत्रांमध्ये वापरली जाते.