文档介绍：稀土催化材料的应用及展望（综述类论文）
引言
稀土是我国的重要战略资源之一，其储量、产量及出口量均列世界第一。稀土因其特殊的4f电子层结构而有着优异的催化特性。目前，在裂化催化剂、汽车尾气冷化催化剂、合成橡胶催化剂、燃料电池的膜催化剂及催化燃烧等领域用含稀土的催化剂部分或全部替代贵金属催化剂，是全球催化材料研究的热点。
汽车尾气净化催化剂汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放，减少汽车污染的最有效的手段。特别是具有抗铅中毒的特征，因而，受到人们的重视，在汽车尾气冷化领域备受青睐。
在石油工业中采用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，可以大幅度提高原油裂化转化率，增加汽油和柴油的产率。在实际使用中，原油转化率由35%〜40%提高到70%〜 80%,汽油产率提高7运用稀土分子筛催化剂进行石油裂化催化，具有原油处理量大、轻质油收率高、产品质量高、活性高、生焦率低、催化剂损耗低、选择性好等优点。
与此同时新型的应用稀土材料的燃料电池具有能量转化率高、环境污染小、噪声低、灵活性大、使用寿命长等诸多优点，在电动汽车、潜艇、航天、洁净电站、移动电源等各个领域具有广阔的应用前景。稀土元素因其特殊的物理和化学性质，在改进和提高燃料电池性能等方面具有潜在的应用前景。
稀土催化材料的种类
我国稀土矿以轻稀土组分为主，其中偶、铺等组分约占60%以上。随着我国稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土抛光粉、稀土在冶金工业中等应用领域逐年扩大，国内市场对中重稀土的需求量也快速增加。造成了高丰度的铺、锢、错等轻稀土的大量积压，导致我国稀土资源的开采和应用之间存在看严重的不平衡。
研究发现，轻稀土元素由于其独特的4f电子层结构，使其在化学反应过程中表现出良好的助催化性能与功效。因此，将轻稀土用作催化材料是一条很好的稀土资源综合利用出路。
催化剂是一种能够加速化学反应，且在反应前后自身不被消耗的物质；加强稀土催化的基础研究既提高生产效率，又节约资源和能源，减少环境污染，符合可持续发展的战略方向。到目前为止，能够在工业中获得应用的稀土催化材料主要有3类，包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料、以及铺错固溶体催化材料等，见表1所示。其中分子筛稀土催化材料又可细分为中孔、微孔、介孔、以及纳孔稀土催化材料等几大类，且目前主要用于炼油催化剂。
稀土钙钛矿催化材料由于其制备简单、耐高温、抗中毒等性能优越，目前主要用作环保催化剂，也广泛用于光催化分解水制氢、以及石油化工行业的碳氢化合物重整反应等方面。目前已开发并应用的主要有钙钛矿型稀土复合氧化物催化剂、以及掺杂微量贵金属的稀土钙钛矿型催化剂等。
铺错固溶体催化材料是应汽车尾气净化市场的需求发展起来的一种稀土催化材料。早期主要利用铺的储氧性能来调节汽车尾气中的氧化还原反应。后来发现单一的铺储氧材料其持久性耐高温性能并不能满足日益发展的汽车尾气催化剂的寿命要求，而添加一些错可明显改善储氧材料的抗高温性能，从而改善催化剂的耐久性。目前，铺错固溶体催化材料不仅用于石油化工领域的各种催化过程，也广泛用于汽车尾气净化、以及其它环保领域。与传统的贵金属催化剂相比，稀土催化材料在资源丰度、成本、制备工艺、以及性能等方面都具有较强的优势。目前不仅大量用于汽车尾气净化，还扩展到工业有机废