I løpet av det siste halve århundre har det blitt utført omfattende forskning på de katalytiske effektene av sjeldne grunnstoffer (hovedsakelig oksider og klorider), og noen regelmessige resultater har blitt oppnådd, som kan oppsummeres som følger:
1. I den elektroniske strukturen tilsjeldne jordartselementer, 4f elektroner befinner seg i det indre laget og er skjermet av 5s og 5p elektroner, mens arrangementet av ytre elektroner som bestemmer de kjemiske egenskapene til stoffet er det samme. Derfor, sammenlignet med den katalytiske effekten av d-overgangselementet, er det ingen åpenbar karakteristikk, og aktiviteten er ikke så høy som for d-overgangselementet;
2. I de fleste reaksjoner endres ikke den katalytiske aktiviteten til hvert sjeldne jordartselement mye, med maksimalt 12 ganger, spesielt for timereavy sjeldne jordelementerhvor det nesten ikke er aktivitetsendring. Dette er helt forskjellig fra overgangselementet d, og deres aktivitet kan noen ganger variere med flere størrelsesordener; Den katalytiske aktiviteten til 3 sjeldne jordartselementer kan i hovedsak deles inn i to typer. Den ene typen tilsvarer en monoton endring i antall elektroner (1-14) i 4f-orbitalen, slik som hydrogenering og dehydrogenering, og den andre typen tilsvarer en periodisk endring i arrangementet av elektroner (1-7, 7-14) ) i 4f orbital, slik som oksidasjon;
4. Tallrike studier har vist at industrielle katalysatorer som inneholder sjeldne jordartsmetaller, for det meste inneholder en liten mengde sjeldne jordartsmetaller, og vanligvis bare brukes som aktive komponenter i kokatalysatorer eller blandede katalysatorer.
I hovedsak er katalysatorer materialer med spesielle funksjoner. Sjeldne jordartsforbindelser har spesielt viktig betydning i utvikling og anvendelse av slike materialer, fordi de har et bredt spekter av katalytiske egenskaper, inkludert oksidasjonsreduksjon og syre-base egenskaper, og er sjelden kjent i mange aspekter, med mange områder som skal utvikles ; I mange katalytiske materialer har sjeldne jordartselementer stor utskiftbarhet med andre elementer, som kan tjene som hovedkomponenten i katalysatoren, så vel som en sekundær komponent eller kokatalysator. Sjeldne jordartsforbindelser kan brukes til å produsere katalysatormaterialer med forskjellige egenskaper for forskjellige reaksjoner; Sjeldne jordartsforbindelser, spesielt oksider, har relativt høy termisk og kjemisk stabilitet, noe som gir mulighet for utstrakt bruk av slike katalysatormaterialer. Katalysatorer for sjeldne jordarter har god ytelse, forskjellige typer og et bredt spekter av katalytiske applikasjoner.
For tiden brukes sjeldne jordarts-katalysatormaterialer hovedsakelig i petroleumscracking og reformering, rensing av bileksos, syntetisk gummi og mange organiske og uorganiske kjemiske felt.
Innleggstid: 11. oktober 2023