Trong nửa thế kỷ qua, nghiên cứu sâu rộng đã được tiến hành về tác dụng xúc tác của các nguyên tố hiếm (chủ yếu là oxit và clorua), và đã thu được một số kết quả thường xuyên, có thể tóm tắt như sau:
1. Trong cấu trúc điện tử củanguyên tố đất hiếm, các electron 4f nằm ở lớp bên trong và được che chắn bởi các electron 5s và 5p, trong khi sự sắp xếp của các electron bên ngoài quyết định tính chất hóa học của chất là như nhau. Do đó, so với tác dụng xúc tác của phần tử chuyển tiếp d thì không có đặc tính rõ ràng và hoạt tính không cao bằng phần tử chuyển tiếp d;
2. Trong hầu hết các phản ứng, hoạt tính xúc tác của từng nguyên tố đất hiếm không thay đổi nhiều, tối đa là 12 lần, đặc biệt đối với hnhiều nguyên tố đất hiếmnơi hầu như không có sự thay đổi hoạt động. Điều này hoàn toàn khác với phần tử chuyển tiếp d và hoạt động của chúng đôi khi có thể khác nhau theo một số bậc độ lớn; Hoạt tính xúc tác của 3 nguyên tố đất hiếm về cơ bản có thể chia thành hai loại. Một loại tương ứng với sự thay đổi đơn điệu về số lượng electron (1-14) trong quỹ đạo 4f, chẳng hạn như quá trình hydro hóa và khử hydro, và loại còn lại tương ứng với sự thay đổi định kỳ trong cách sắp xếp các electron (1-7, 7-14 ) trong quỹ đạo 4f, chẳng hạn như quá trình oxy hóa;
4. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các chất xúc tác công nghiệp có chứa nguyên tố đất hiếm hầu hết đều chứa một lượng nhỏ nguyên tố đất hiếm và thường chỉ được sử dụng làm thành phần hoạt tính trong chất xúc tác đồng hoặc chất xúc tác hỗn hợp.
Về cơ bản, chất xúc tác là vật liệu có chức năng đặc biệt. Các hợp chất đất hiếm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc phát triển và ứng dụng các loại vật liệu này, vì chúng có nhiều đặc tính xúc tác, bao gồm các đặc tính oxy hóa-khử và axit-bazơ, và hiếm được biết đến về nhiều mặt, với nhiều lĩnh vực cần được phát triển. ; Trong nhiều vật liệu xúc tác, các nguyên tố đất hiếm có khả năng thay thế lớn với các nguyên tố khác, có thể đóng vai trò là thành phần chính của chất xúc tác, đồng thời là thành phần thứ cấp hoặc đồng xúc tác. Hợp chất đất hiếm có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu xúc tác có tính chất khác nhau cho các phản ứng khác nhau; Các hợp chất đất hiếm, đặc biệt là oxit, có độ ổn định nhiệt và hóa học tương đối cao, mang lại khả năng sử dụng rộng rãi các vật liệu xúc tác như vậy. Chất xúc tác đất hiếm có hiệu suất tốt, chủng loại đa dạng và ứng dụng xúc tác đa dạng.
Hiện nay, vật liệu xúc tác đất hiếm chủ yếu được sử dụng trong nứt và cải cách dầu mỏ, lọc khí thải ô tô, cao su tổng hợp và nhiều lĩnh vực hóa học hữu cơ và vô cơ.
Thời gian đăng: Oct-11-2023