Ang papel ng mga bihirang elemento ng lupa sa mga catalysts

Sa nakalipas na kalahating siglo, ang malawak na pananaliksik ay isinasagawa sa mga catalytic effects ng mga bihirang elemento (higit sa lahat oxides at chlorides), at ang ilang mga regular na resulta ay nakuha, na maaaring mai -summarized tulad ng mga sumusunod:

1. Sa elektronikong istraktura ngRare Earth Element, 4F electron ay matatagpuan sa panloob na layer at pinangangalagaan ng 5s at 5p electron, habang ang pag -aayos ng mga panlabas na elektron na tumutukoy sa mga katangian ng kemikal ng sangkap ay pareho. Samakatuwid, kung ihahambing sa catalytic effect ng D transition element, walang malinaw na katangian, at ang aktibidad ay hindi kasing taas ng elemento ng paglipat ng D;

2. Sa karamihan ng mga reaksyon, ang aktibidad ng catalytic ng bawat bihirang elemento ng lupa ay hindi nagbabago, na may maximum na 12 beses, lalo na para sa hEavy bihirang mga elemento ng lupakung saan halos walang pagbabago sa aktibidad. Ito ay ganap na naiiba sa elemento ng paglipat D, at ang kanilang aktibidad ay maaaring magkakaiba sa pamamagitan ng maraming mga order ng magnitude; Ang aktibidad ng catalytic ng 3 bihirang mga elemento ng lupa ay maaaring nahahati sa dalawang uri. Ang isang uri ay tumutugma sa isang pagbabago ng monotonic sa bilang ng mga electron (1-14) sa 4F orbital, tulad ng hydrogenation at dehydrogenation, at ang iba pang uri ay tumutugma sa isang pana-panahong pagbabago sa pag-aayos ng mga electron (1-7, 7-14) sa 4F orbital, tulad ng oksihenasyon;

4. Maraming mga pag -aaral ang nagpakita na ang mga pang -industriya na katalista na naglalaman ng mga bihirang elemento ng lupa ay kadalasang naglalaman ng isang maliit na halaga ng mga bihirang elemento ng lupa, at sa pangkalahatan ay ginagamit lamang bilang mga aktibong sangkap sa mga co catalys o halo -halong mga katalista.

Mahalaga, ang mga catalyst ay mga materyales na may mga espesyal na pag -andar. Ang mga bihirang mga compound ng lupa ay may partikular na mahalagang kabuluhan sa pag-unlad at aplikasyon ng mga naturang materyales, dahil mayroon silang isang malawak na hanay ng mga katangian ng catalytic, kabilang ang mga pag-aari ng oksihenasyon at mga katangian ng acid-base, at bihirang kilala sa maraming mga aspeto, na may maraming mga lugar na binuo; Sa maraming mga catalytic na materyales, ang mga bihirang elemento ng lupa ay may mahusay na pakikipagpalitan sa iba pang mga elemento, na maaaring magsilbing pangunahing sangkap ng katalista, pati na rin isang pangalawang sangkap o co catalyst. Ang mga bihirang mga compound ng lupa ay maaaring magamit upang makabuo ng mga materyales sa katalista na may iba't ibang mga katangian para sa iba't ibang mga reaksyon; Ang mga bihirang mga compound ng lupa, lalo na ang mga oxides, ay may medyo mataas na thermal at kemikal na katatagan, na nagbibigay ng posibilidad para sa malawakang paggamit ng mga naturang materyales sa katalista. Ang mga bihirang katalista sa lupa ay may mahusay na pagganap, iba't ibang uri, at isang malawak na hanay ng mga aplikasyon ng catalytic.

Sa kasalukuyan, ang mga bihirang mga materyales sa katalista sa lupa ay pangunahing ginagamit sa pag -crack at pag -aayos ng petrolyo, paglilinis ng automotiko, synthetic goma, at maraming mga organikong at hindi organikong larangan ng kemikal.