稀土催化剂研究进展

《稀土催化剂研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、稀土催化剂研究进展摘要稀土催化材料的研究和发展为La和Ce等高丰度轻稀土元素的高质、高效利用提供了有效的途径。稀土元素具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征,作为催化剂的活性组分或载体使用时表现出独特的催化性能。本文介绍了稀土催化材料在石油化工，化石燃料催化燃烧、机动车尾气的催化净化，有毒有害废气的治理、固体氧化物燃料电池及移动制氢、稀土催化理论研究等方面的应用和研究现状，并就稀土催化材料研究中存在的问题和稀土催化材料的发展进行了思考和展望。关键词：稀土，催化，环境IIITHERESEARCHPROGRESSOFR

2、AREEARCHCATALYSTABSTRACTTheresearchanddevelopmentofrareearthcatalyticmaterialsforlightrareearthelementprovidesanefficientway.Rareearthelementsisnotfullofelectronic4ftracksandhavecharacteristicsoflanthanidecontraction.Theyshowsuniquecatalyticpropertieswhenusedas

3、activecomponentofcatalystorcarrier.Rareearthcatalyticmaterialsinpetrochemicalindustryhasbeenintroducedinthispaper,suchas:thefossilfuelcatalyticcombustion,motorvehicletailgaspurification,themanagementofthepoisonousandharmfulwastegas,solidoxidefuelcellandmobilehy

4、drogenproduction,rareearthcatalystapplicationandresearchstatusoftheoreticalresearch,etc.Inthispaper,theproblemsofrareearthcatalyticmaterialsandrareearthscatalyticmaterialsforthedevelopmentofthinkingandoutlook.KEYWORDS:Rareearths,catalysis,environmentIII目录第一章引言1

5、第1.1节稀土元素简介1第1.2节稀土元素利用概况1第二章稀土催化材料国内外发展概况2第2.1节石油化工催化剂2第2.2节天然气等化石燃料的催化燃烧2第2.3节机动车尾气的净化催化剂3第2.4节有毒有害废气的催化净化3第2.5节固体氧化物燃料电池4第2.6节移动制氢催化剂4第三章稀土催化的理论研究5第四章结论和展望5参考文献7III第一章引言第1.1节稀土元素简介稀土元素由镧系元素（15个元素）和与其密切相关的两个元素—钪（Sc）和钇（Y）组成，具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征，作为催化剂的活性组分或载体使用

6、时表现出独特的催化性能。稀土元素具有特殊的光、电、磁和催化等特性，其应用领域已从冶金机械、石油化工、玻璃陶瓷、农业等传统领域拓展到磁性材料、储氢材料、发光材料、催化材料、高温超导材料等功能材料领域。从20世纪60年代中期开始，国内外对稀土化合物的催化性质进行了广泛的研究，稀土催化材料按其组成大致可分为：稀土氧化物，稀土复合氧化物，稀土-（贵）金属，稀土-分子筛等。研究表明，稀土在催化剂中的存在可以：（1）提高催化剂的储氧能力；（2）提高活性金属的分散度,改善活性金属颗粒界面的催化活性；（3）降低贵金属用量；（4）提高

7、Al2O3等材料的热稳定性；（5）促进水气转化和蒸汽重整反应；（6）提高晶格氧的活动能力等，从而使催化剂的性能得到显著提高。第1.2节稀土元素利用概况我国是稀土大国，稀土的储量和产量均为世界第一，但我国的稀土消费量只占世界总量的约1/4，可见我国主要以稀土原料出口，是世界上最大的稀土原料供应国。同时我国还存在稀土利用的不平衡，随着我国稀土永磁、冶金、荧光粉等产量的增加，中重稀土和钕的消费量大幅增加，导致高丰度的元素铈、镧等大量积压。稀土催化材料是促进高丰度轻稀土元素镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）等大量

8、应用，有效缓解并解决我国稀土消费失衡，并提升能源与环境技术，促进民生，改善人类生存环境的高科技材料。从2005年开始，全球稀土催化材料成为稀土应用需求最大的领域，其最大的应用市场是石油催化裂化催化剂和机动车尾气净化催化剂两大领域。7第二章稀土催化材料国内外发展概况第2.1节石油化工催化剂分子筛具有大比表面积、发达的孔道结构、酸性、择型性等，而被