稀土催化材料的应用及研究进展

稀土元素具有未充满电子的4f轨道和镧系收缩等特征,当用作催化剂的活性组分或载体时常常表现出独特的催化性能. 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. 目前稀土催化材料在石油化工、化石燃料的催化燃烧、机动车尾气净化、工业废气治理和固体氧化物燃料电池等领域发挥着重要的作用. 本文综述了稀土催化材料的应用以及理论研究进展,重点讨论了稀土元素对所涉及催化剂的结构、活性和稳定性等的影响.     

稀土催化材料的制备、结构及催化性能

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.本文从稀土氧化物、稀土复合氧化物、稀土-贵金属催化剂、稀土改性多孔催化材料等稀土催化材料出发,重点介绍和讨论了稀土的添加对催化剂的结构、活性和稳定性等的影响,阐述了稀土与过渡金属及氧化物、稀土与贵金属之间的相互作用,及对催化剂催化性能的影响.并对稀土催化材料的研究和发展提出了思考和展望.     

In This Issue

封面:稀土是重要的稀有元素,资源有限,稀土催化材料是稀土资源尤其是高丰度轻稀土元素(镧、铈、镨等)重要的应用领域.为了反映稀土催化研究的新进展,推进稀土催化材料的发展,本期邀请了在稀土催化研究中比较活跃的课题组撰写了16篇文章组成稀土催化专刊,其中包括2篇综述、1篇快讯和13篇论文,内容主要涉及环境催化、石油化工和能源化工催化等过程.     

稀土元素在生产和生活中的应用

介绍了稀土元素在生产和生活中的应用,包括稀土发光材料、稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土储氢材料等。     

《中国稀土学报》征稿简则EI北大核心CSCD

《中国稀土学报》是中国稀土学会会刊，由中国科学技术协会主管，中国稀土学会和中国有研科技集团有限公司主办。主要报道有关稀土化学与湿法冶金，稀土金属学与火法冶金，稀土发光、催化、磁性及储氢等材料，稀土应用研究，稀土分析检测；稀土地质、矿物和选矿等方面的学术论文、综合评述、研究快报、研究简报和科技快讯等。     

稀土催化材料研究与应用

稀土具有特殊的物理和化学性质,在化学反应过程中表现出良好的催化效果,在多种领域得到了广泛应用.目前,稀土催化材料在石油化工催化、机动车尾气催化、燃料电池催化、催化燃烧、制氢催化及其他环保催化的相关材料方面发挥着重要的作用.尽管稀土催化应用广泛,但是稀土对于各个催化过程的作用鲜见系统总结,因此,本文主要对近年来上述领域关...     

第十六届全国稀土催化学术会议（第一轮通知）

受中国稀土学会催化专业委员会委托,第十六届全国稀土催化学术会议将于2009年7月10～13日在山东省省会．济南市召开,本届会议由济南大学承办。本届会议将全面展示和反映近年来我国在稀土催化材料以及稀土催化剂研究和应用方面所取得的成就,深入地探讨稀土催化领域所面临的机遇、挑战及未来发展方向,进一步促进和活跃我国稀土催化以及交叉领域科学和技术事业的发展。     

第十三届全国稀土催化学术会议

受中国稀土学会催化专业委员会和全国稀土催化协作网委托,第十三届全国稀土催化学术会议将于2006年3月29-31日在桂林召开,本次会议由桂林利凯特环保实业股份有限公司承办。本届大会旨在继续展示和总结近年来我国在稀土催化材料以及稀土催化剂研究及应用方面所取得的新成果、新进展,为同行提供相互交流、深入讨论的机会,为2006年举行稀土学会年会和国际稀土年会作准备。大会将根据国家科技部“十一五”国家863计划项目资源环境领域课题申请指南讨论并组织申报“十一五”863目的具体课题、研究内容、技术路线及实施方案。征文范围:1.稀土催化…     

《中国稀土学报》征稿简则

《中国稀土学报》(中、英文版)是中国稀土学会会刊,由中国稀土学会和北京有色金属研究总院主办,北京大学协办。主要报道有关稀土化学与湿法冶金,稀土金属学与火法冶金,稀土发光、催化、磁性及储氢等材料,稀土固体物理与固体化学,稀土应用研究     

《中国稀土学报》征稿简则

《中国稀土学报》(中、英文版)是中国稀土学会会刊,由中国稀土学会和北京有色金属研究总院主办,北京大学协办。主要报道有关稀土化学与湿法冶金,稀土金属学与火法冶金,稀土发光、催化、磁性及储氢等材料,稀土固体物理与固体化学,稀土应用研究,稀土分析检测;稀土地质、矿物和选矿等方面的学术论文、综合评述、研究快报、研究简报。     

负载稀土型酸活化膨润土的酯化催化活性

负载稀土型酸活化膨润土的酯化催化活性李永绣，冯天泽，胡平贵，何小彬，辜子英，廖荣辉（南昌大学化学系南昌３３００４７）关键词稀土，膨润土，催化酯化可用稀土、膨润土单独作酯化催化剂，但活性不高［１～３］。本文将稀土用离子交换的方法负载到酸活化膨润土中，寻...     

稀土改性L沸石在烃类催化裂化催化剂中的应用

采用离子交换的方法制备了一系列复合稀土（含La及Ce）质量分数不同的稀土改性超稳L沸石（RE-USL），以RE USL沸石替代质量分数为5%的REUSY作为催化裂化催化剂的活性组分,用标准轻油微反活性试验（MAT）评价了其催化性能,并同单一稀土元素改性USL沸石进行了对比。结果表明,一定量的复合稀土改性USL沸石的催化性能优于单一稀土（La或Ce）改性的USL沸石，在催化裂化催化剂中加入稀土改性USL沸石,可以降低汽油产品的烯烃质量分数；可以提高汽油的辛烷值。当复合稀土在RE USL沸石中的质量分数为0.4%左右时， 与不加稀土改性USL沸石催化剂相比较，催化剂的活性指数MAT提高3.6个单位，烯烃质量分数降低1.57个单位，研究法辛烷值（RON）提高2.08个单位，产品分布更合理。     

稀土催化体系催化PET固相缩聚的研究

研究了稀土催化体系对聚对苯二甲酸乙二酯固相缩聚反应的催化效果及对所得高分子量聚酯切片性能的影响,发现稀土催化体系可明显提高聚酯固相缩聚的反应速率,稀土催化体系对聚酯固相缩聚反应的催化活性明显高于传统催化体系,其中单一稀土催化体系与混合稀土催化体系在较低温度下具有相近的催化活性,而在较高温度下单一稀土催化体系的催化活性较高;加入稳定剂,不影响稀土催化的固相缩聚反应速率,稀土催化固相缩聚得到的PET样品具有较高的结晶度和较大的晶粒尺寸,其中单一稀土催化所得样品的晶粒尺寸最大,相应地,单一稀土催化的固相缩聚反应活化能也最大;稀土催化体系催化聚酯固相缩聚反应时添加适当稳定剂,可获得与采用传统催化体系得到的PET切片相近的热稳定性。     

Lanthanum chromites partially substituted by calcium,strontium and barium synthesized by urea combustion

Because of their electrical, magnetic and catalytic properties rare earth and transition metal mixed oxides are important compounds. Lanthanum chromites have been extensively used as solid oxide fuel cell (SOFC) interconnect materials. In this work, lanthanum chromites partially substituted by alkaline earth metals were synthesized by the urea combustion process. TG and DSC techniques were used to evaluate the presence of the organic material in the powder after reaction on the hot plate. The powders were calcinated at 900°C and characterized by XRD and SEM. The results show that the particles have nanometric dimensions and the perovskite structure was formed.     

二氧化铈表面氧的活化及对氧化反应的催化作用

稀土催化材料的研究和发展为La和Ce等高丰度稀土元素的高质、高效利用提供了有效的途径．Ce基催化剂由于具有优异的储放氧性能,在氧化反应中得到广泛应用．本文介绍了采用理论模拟的方法,在研究Ce的4f轨道和结构弛豫对CeO2氧空位的形成和迁移中的作用以及作为载体时助催化作用的最新研究成果,提出了铈锆固溶体高储放氧性能的本质原因,为进一步制备高性能的氧化铈基储放氧材料和催化剂提供了理论基础．同时,对铈基催化剂在甲烷催化燃烧、CO催化氧化和卤代烃催化燃烧等反应中的应用和催化作用进行了综述,重点讨论了CeO2及其复合催化剂的氧化还原性能与其活性之间的关系．最后对在铈基催化剂研究中存在的问题和发展思路提出了思考和展望．     

双金属氰化物/稀土配合物催化二氧化碳和环氧丙烷的共聚合

使用双金属氰化物/稀土配合物复合催化剂催化二氧化碳和环氧丙烷共聚合,其催化效率比双金属氰化物催化剂有显著提高,得到了数均相对分子质量大于1.0×105的聚合物。研究了复合催化剂的组成(如稀土的种类、稀土与锌的比例(Ln/Zn)、稀土配合物中酸根离子的酸性等)对共聚反应的影响,同时研究了反应体系的压力及反应时间对催化活性的影响。采用Y(CCl3COO)3稀土金属配合物有利于共聚反应的进行。当n(Y)/n(Zn)=6、聚合4 h后,其催化活性比单纯的双金属氰化物提高了31.5%,聚合物的相对分子质量则没有太大变化,而副产物碳酸丙烯酯的质量分数低于2%,而在该温度下单独采用稀土三元催化剂时副产物碳酸丙烯酯的生成量通常在10%以上。聚合物中碳酸酯含量低于双金属氰化物的催化产物,说明稀土配合物只是起到活化金属与环氧丙烷配位的作用,没有提高共聚物的碳酸酯含量,整个共聚合反应依然遵循双金属氰化物催化的共聚反应机理。     

Earth‐Abundant Nanomaterials for Oxygen Reduction

Replacing the rare and precious platinum (Pt) electrocatalysts with earth‐abundant materials for promoting the oxygen reduction reaction (ORR) at the cathode of fuel cells is of great interest in developing high‐performance sustainable energy devices. However, the challenging issues associated with non‐Pt materials are still their low intrinsic catalytic activity, limited active sites, and the poor mass transport properties. Recent advances in material sciences and nanotechnology enable rational design of new earth‐abundant materials with optimized composition and fine nanostructure, providing new opportunities for enhancing ORR performance at the molecular level. This Review highlights recent breakthroughs in engineering nanocatalysts based on the earth‐abundant materials for boosting ORR.     

高岭土型FCC催化剂稀土离子的分布及稀土对催化性能的影响

利用129XeNMR技术,催化剂裂化活性及裂化反应性能的评价方法研究了高岭土型FCC催化剂上的稀土离子分布及裂化反应特性,129XeNMR测试结果表明,当催化剂中稀土含量不高时,大部分稀土离子分布在分子筛上,当稀土含量超出其中分子筛的理论交换量时,分子筛的超笼内无多余的稀土离子,多出的稀土一部分在白土基质上,一部分可能分布在分子筛的某些缺陷位上;裂化性能的测试结果显示出,随着稀土含量的增加,催化剂的活性、汽油和焦炭产率增加,汽油的研究法辛烷值降低.