उत्प्रेरकहरूमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको भूमिका

विगत आधा शताब्दीमा, दुर्लभ तत्वहरू (मुख्यतया अक्साइड र क्लोराइडहरू) को उत्प्रेरक प्रभावहरूमा व्यापक अनुसन्धान गरिएको छ र केही नियमित परिणामहरू प्राप्त भएका छन्, जसलाई निम्नानुसार संक्षेप गर्न सकिन्छ:

1. को इलेक्ट्रोनिक संरचना मादुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू, 4f इलेक्ट्रोनहरू भित्री तहमा अवस्थित छन् र 5s र 5p इलेक्ट्रोनहरूद्वारा ढालिएका छन्, जबकि बाहिरी इलेक्ट्रोनहरूको व्यवस्था जसले पदार्थको रासायनिक गुणहरू निर्धारण गर्दछ। त्यसकारण, d संक्रमण तत्वको उत्प्रेरक प्रभावसँग तुलना गर्दा, त्यहाँ कुनै स्पष्ट विशेषता छैन, र गतिविधि d संक्रमण तत्वको जत्तिकै उच्च छैन;

2. धेरैजसो प्रतिक्रियाहरूमा, प्रत्येक दुर्लभ पृथ्वी तत्वको उत्प्रेरक गतिविधि धेरै परिवर्तन गर्दैन, अधिकतम 12 पटक, विशेष गरी h को लागि।eavy दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूजहाँ लगभग कुनै गतिविधि परिवर्तन छैन। यो ट्रान्जिसन एलिमेन्ट d भन्दा पूर्णतया फरक छ, र तिनीहरूको गतिविधि कहिलेकाहीँ परिमाणका धेरै अर्डरहरूद्वारा फरक हुन सक्छ; 3 दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको उत्प्रेरक गतिविधि मूलतः दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ। एउटा प्रकारले 4f कक्षमा इलेक्ट्रोनहरूको संख्यामा (1-14) मोनोटोनिक परिवर्तनसँग मेल खान्छ, जस्तै हाइड्रोजनेशन र डिहाइड्रोजनेशन, र अर्को प्रकारले इलेक्ट्रोनहरूको व्यवस्थामा आवधिक परिवर्तनसँग मेल खान्छ (1-7, 7-14) ) 4f कक्षामा, जस्तै ओक्सीकरण;

4. धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छ कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू भएका औद्योगिक उत्प्रेरकहरूमा प्रायः थोरै मात्रामा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू हुन्छन्, र सामान्यतया सह-उत्प्रेरक वा मिश्रित उत्प्रेरकहरूमा सक्रिय घटकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

अनिवार्य रूपमा, उत्प्रेरकहरू विशेष प्रकार्यहरू भएका सामग्रीहरू हुन्। दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरू त्यस्ता सामग्रीहरूको विकास र प्रयोगमा विशेष रूपमा महत्त्वपूर्ण छन्, किनभने तिनीहरूसँग उत्प्रेरक गुणहरूको एक विस्तृत श्रृंखला छ, जसमा अक्सिडेशन-हटाउने र एसिड-बेस गुणहरू समावेश छन्, र धेरै पक्षहरूमा विरलै चिनिन्छन्, धेरै क्षेत्रहरू विकास गर्न। ; धेरै उत्प्रेरक सामग्रीहरूमा, दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको अन्य तत्वहरूसँग ठूलो आदानप्रदान क्षमता हुन्छ, जसले उत्प्रेरकको मुख्य भाग, साथै माध्यमिक घटक वा सह उत्प्रेरकको रूपमा काम गर्न सक्छ। दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरू विभिन्न प्रतिक्रियाहरूको लागि विभिन्न गुणहरू भएका उत्प्रेरक सामग्रीहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ; दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरू, विशेष गरी अक्साइडहरू, अपेक्षाकृत उच्च थर्मल र रासायनिक स्थिरता छन्, त्यस्ता उत्प्रेरक सामग्रीहरूको व्यापक प्रयोगको लागि सम्भावना प्रदान गर्दछ। दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरकहरूसँग राम्रो प्रदर्शन, विभिन्न प्रकारहरू, र उत्प्रेरक अनुप्रयोगहरूको एक विस्तृत श्रृंखला छ।

वर्तमानमा, दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक सामग्री मुख्यतया पेट्रोलियम क्र्याकिंग र सुधार, मोटर वाहन निकास शुद्धीकरण, सिंथेटिक रबर, र धेरै जैविक र अकार्बनिक रासायनिक क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।