ਉਤਪ੍ਰੇਰਕਾਂ ਵਿੱਚ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ

ਪਿਛਲੀ ਅੱਧੀ ਸਦੀ ਵਿੱਚ, ਦੁਰਲੱਭ ਤੱਤਾਂ (ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਕਲੋਰਾਈਡ) ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ 'ਤੇ ਵਿਆਪਕ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਕੁਝ ਨਿਯਮਤ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

1. ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ, 4f ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ 5s ਅਤੇ 5p ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਢਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਹਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਵਿਵਸਥਾ ਜੋ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਉਹੀ ਹੈ। ਇਸਲਈ, d ਪਰਿਵਰਤਨ ਤੱਤ ਦੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ, ਕੋਈ ਸਪੱਸ਼ਟ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਤੀਵਿਧੀ d ਪਰਿਵਰਤਨ ਤੱਤ ਦੀ ਜਿੰਨੀ ਉੱਚੀ ਨਹੀਂ ਹੈ;

2. ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਰੇਕ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਤੱਤ ਦੀ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦੀ, ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ 12 ਵਾਰ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ h ਲਈeavy ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਤੱਤਜਿੱਥੇ ਲਗਭਗ ਕੋਈ ਗਤੀਵਿਧੀ ਤਬਦੀਲੀ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਹ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤੱਤ d ਤੋਂ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵੱਖਰਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀਵਿਧੀ ਕਈ ਵਾਰ ਵਿਸਤਾਰ ਦੇ ਕਈ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖਰੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ; 3 ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਕਿਸਮ 4f ਔਰਬਿਟਲ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ (1-14) ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੋਨੋਟੋਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਡੀਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੇਸ਼ਨ, ਅਤੇ ਦੂਜੀ ਕਿਸਮ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ (1-7, 7-14) ਦੇ ਪ੍ਰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਸਮੇਂ-ਸਮੇਂ 'ਤੇ ਤਬਦੀਲੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਹੈ। ) 4f ਔਰਬਿਟਲ ਵਿੱਚ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਕਸੀਕਰਨ;

4. ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ ਵਾਲੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿੱਚ ਜਿਆਦਾਤਰ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ ਦੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਮਾਤਰਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ ਸਹਿ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਜਾਂ ਮਿਸ਼ਰਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿੱਚ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਭਾਗਾਂ ਵਜੋਂ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਮੂਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕਾਰਜਾਂ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹਨ। ਅਜਿਹੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਉਪਯੋਗ ਵਿੱਚ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਮਹੱਤਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕਰਨ-ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਐਸਿਡ-ਬੇਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ; ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਦੂਜੇ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪਰਿਵਰਤਨਯੋਗਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੇ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸੇ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇੱਕ ਸੈਕੰਡਰੀ ਹਿੱਸੇ ਜਾਂ ਸਹਿ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਮੱਗਰੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ; ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਸਥਿਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਅਜਿਹੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਚੰਗੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ, ਅਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੈ।

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਸਮੱਗਰੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੈਟਰੋਲੀਅਮ ਕ੍ਰੈਕਿੰਗ ਅਤੇ ਸੁਧਾਰ, ਆਟੋਮੋਟਿਵ ਐਗਜ਼ੌਸਟ ਸ਼ੁੱਧੀਕਰਨ, ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਰਬੜ, ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜੈਵਿਕ ਅਤੇ ਅਜੈਵਿਕ ਰਸਾਇਣਕ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।