De afgelopen halve eeuw is er uitgebreid onderzoek gedaan naar de katalytische effecten van zeldzame elementen (voornamelijk oxiden en chloriden), en er zijn regelmatig resultaten geboekt, die als volgt kunnen worden samengevat:
1. In de elektronische structuur vanzeldzame aardelementen4f-elektronen bevinden zich in de binnenste laag en worden afgeschermd door 5s- en 5p-elektronen, terwijl de rangschikking van buitenste elektronen die de chemische eigenschappen van de stof bepalen hetzelfde is. Daarom is er, vergeleken met het katalytische effect van het d-overgangselement, geen duidelijk kenmerk en is de activiteit niet zo hoog als die van het d-overgangselement;
2. Bij de meeste reacties verandert de katalytische activiteit van elk zeldzaam aardelement niet veel, met een maximum van twaalf keer, vooral voor halle zeldzame aardelementenwaar er vrijwel geen activiteitsverandering is. Dit is compleet anders dan het overgangselement d, en hun activiteit kan soms verschillende ordes van grootte verschillen; De katalytische activiteit van 3 zeldzame aardelementen kan grofweg in twee typen worden verdeeld. Het ene type komt overeen met een monotone verandering in het aantal elektronen (1-14) in de 4f-orbitaal, zoals hydrogenering en dehydrogenering, en het andere type komt overeen met een periodieke verandering in de rangschikking van elektronen (1-7, 7-14 ) in de 4f-orbitaal, zoals oxidatie;
4. Talrijke onderzoeken hebben aangetoond dat industriële katalysatoren die zeldzame aardelementen bevatten meestal een kleine hoeveelheid zeldzame aardelementen bevatten en over het algemeen alleen worden gebruikt als actieve componenten in co-katalysatoren of gemengde katalysatoren.
In wezen zijn katalysatoren materialen met speciale functies. Zeldzame aardverbindingen hebben een bijzonder belangrijke betekenis bij de ontwikkeling en toepassing van dergelijke materialen, omdat ze een breed scala aan katalytische eigenschappen hebben, waaronder oxidatie-reductie en zuur-base-eigenschappen, en in veel opzichten zelden bekend zijn, en er nog veel te ontwikkelen zijn. ; In veel katalytische materialen hebben zeldzame aardelementen een grote uitwisselbaarheid met andere elementen, die kunnen dienen als hoofdbestanddeel van de katalysator, maar ook als secundaire component of co-katalysator. Zeldzame aardverbindingen kunnen worden gebruikt om katalysatormaterialen te produceren met verschillende eigenschappen voor verschillende reacties; Zeldzame aardverbindingen, vooral oxiden, hebben een relatief hoge thermische en chemische stabiliteit, wat de mogelijkheid biedt voor een wijdverbreid gebruik van dergelijke katalysatormaterialen. Zeldzame aardkatalysatoren hebben goede prestaties, verschillende typen en een breed scala aan katalytische toepassingen.
Momenteel worden zeldzame aardkatalysatormaterialen voornamelijk gebruikt bij het kraken en reformen van aardolie, de zuivering van uitlaatgassen van auto's, synthetisch rubber en vele organische en anorganische chemische velden.
Posttijd: 11 oktober 2023