Za posledné polstoročie sa uskutočnil rozsiahly výskum katalytických účinkov vzácnych prvkov (hlavne oxidov a chloridov) a získali sa niektoré pravidelné výsledky, ktoré možno zhrnúť takto:
1. V elektronickej štruktúreprvky vzácnych zemín, 4f elektróny sú umiestnené vo vnútornej vrstve a sú tienené 5s a 5p elektrónmi, pričom usporiadanie vonkajších elektrónov, ktoré určujú chemické vlastnosti látky, je rovnaké. Preto v porovnaní s katalytickým účinkom prechodného prvku d neexistuje žiadna zjavná charakteristika a aktivita nie je taká vysoká ako aktivita prechodného prvku d;
2. Vo väčšine reakcií sa katalytická aktivita každého prvku vzácnych zemín príliš nemení, maximálne 12-krát, najmä za hľahké prvky vzácnych zemínkde nedochádza takmer k žiadnej zmene aktivity. Ten je úplne odlišný od prechodového prvku d a ich aktivita sa môže niekedy líšiť o niekoľko rádov; Katalytickú aktivitu 3 prvkov vzácnych zemín možno v zásade rozdeliť na dva typy. Jeden typ zodpovedá monotónnej zmene počtu elektrónov (1-14) v orbitáli 4f, ako je hydrogenácia a dehydrogenácia, a druhý typ zodpovedá periodickej zmene v usporiadaní elektrónov (1-7, 7-14 ) v orbitále 4f, ako je oxidácia;
4. Početné štúdie ukázali, že priemyselné katalyzátory obsahujúce prvky vzácnych zemín väčšinou obsahujú malé množstvo prvkov vzácnych zemín a vo všeobecnosti sa používajú len ako aktívne zložky v ko-katalyzátoroch alebo zmiešaných katalyzátoroch.
Katalyzátory sú v podstate materiály so špeciálnymi funkciami. Zlúčeniny vzácnych zemín majú obzvlášť dôležitý význam pri vývoji a aplikácii takýchto materiálov, pretože majú širokú škálu katalytických vlastností vrátane oxidačno-redukčných a acidobázických vlastností a sú zriedkavo známe v mnohých aspektoch, pričom je potrebné vyvinúť mnoho oblastí. ; V mnohých katalytických materiáloch majú prvky vzácnych zemín veľkú zameniteľnosť s inými prvkami, ktoré môžu slúžiť ako hlavná zložka katalyzátora, ako aj sekundárna zložka alebo ko-katalyzátor. Zlúčeniny vzácnych zemín možno použiť na výrobu katalytických materiálov s rôznymi vlastnosťami pre rôzne reakcie; Zlúčeniny vzácnych zemín, najmä oxidy, majú relatívne vysokú tepelnú a chemickú stabilitu, čo poskytuje možnosť širokého použitia takýchto katalytických materiálov. Katalyzátory vzácnych zemín majú dobrý výkon, rôzne typy a širokú škálu katalytických aplikácií.
V súčasnosti sa katalyzátorové materiály vzácnych zemín používajú hlavne pri krakovaní a reformovaní ropy, čistení výfukových plynov automobilov, syntetického kaučuku a mnohých organických a anorganických chemických oblastiach.
Čas odoslania: 11. októbra 2023