稀土催化效率高

稀土在工业上的应用就是从作为催化剂开始的。前面我们曾提到，1885年，威斯巴赫确定用含1%氧化铈（Ce O2）的氧化钍（Th O2）制造的灯罩照明效果最好，从而开启了稀土应用的序幕，氧化铈就具有催化燃烧的作用。

催化剂是一种能够改变反应速度但自身不发生化学变化的物质。早在1835年，瑞典化学家贝采里乌斯就总结并提出了催化剂和催化作用的概念。现代化学工业的巨大成就与催化剂的应用密不可分，约有80%以上的化学工业产品需要借助催化过程进行生产，可以说，没有催化剂就没有现代化学工业。全球催化剂的销售额接近100亿美元，每年还以约10%的速度递增，所创造产品的收入是其价值的100倍之多。

催化剂对化学反应速率的影响非常巨大，有的催化剂能使反应速率加快数百万甚至上亿倍，如大家熟悉的五氧化二钒，在接触法制硫酸中对反应的加速达到1.6亿倍。

在催化反应里，往往还需加入催化剂以外的其他物质，以增强催化剂的催化作用，通常称这种物质为助催化剂。助催化剂在化学工业上也极为重要。

稀土催化材料是一种高附加值的稀土应用产品。稀土元素具有未充满的4f轨道和镧系收缩等特征，呈现独特的化学性能，作为催化剂的活性组分或载体使用时表现出良好的助催化性能与功效，能够调节催化剂表面的酸碱性、提高催化剂的储/放氧能力、增强结构稳定性、提高贵金属组分的分散度，从而显著提高催化剂的催化性能。因为稀土的价电子构型是4f0～145d0～16s2，正常状态下大多数稀土元素的5d轨道为空轨道，可用作催化作用的电子转移站，作为络合物的中心原子时，稀土原子可具有6～12个配位数，这种配位数的可变性使得稀土元素及其氧化物具有较高的催化活性，或作为添加剂或助催化剂，以提高催化剂的催化性能，尤其是抗老化能力和抗中毒能力。稀土催化剂已在许多重要的化学过程中得到广泛应用，如石油化工、机动车尾气净化和有毒有害气体的净化、化石燃料的催化燃烧、烯烃聚合、碳一化工、燃料电池 （固体氧化物燃料电池）等。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、制备工艺及性能等方面优势明显。

加强稀土催化的基础研究和应用开发，既能提高生产效率，又可节约资源和能源，还能减少环境污染，符合可持续发展的要求。稀土催化剂及助催化剂种类繁多，形成产业化的主要包括石油裂化催化剂、汽车尾气净化催化剂及合成橡胶催化剂。此外，在燃料电池的膜催化剂及催化燃烧等领域中，含稀土的催化剂能够部分或全部替代贵金属催化剂，已成为催化材料研究的热点，其用量正逐年增大。到目前为止，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、以及铈锆固溶体催化材料等。

我们先来看看稀土催化剂在汽车尾气净化领域的应用。

汽车尾气中的有害成分是一氧化碳（CO）、碳氢化物（HC）和氮氧化物（NOx），对大气环境污染严重，已成为大中城市空气污染的主要来源。随着汽车的普及和人们对汽车尾气污染危害认识的加深，要求控制汽车尾气污染的呼声越来越高。早在20世纪60年代，美、欧、日就先后制定了严格的汽车排放限制标准。我国在1983年也制定了汽车污染物排放标准和测量方法。

为消除这些污染物对环境和人体的危害，国内外公认的最有效的治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器，净化器的核心技术是催化剂，其原理是利用排放废气中残余的氧和排气温度，在催化剂表面进行氧化还原反应，在排放前把尾气中有毒的CO、HC、NOx分别转化为对环境和人体无害的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水蒸气（H2O），从而减少对环境的污染。实践表明，汽车尾气净化催化剂的使用是控制汽车尾气排放、减少汽车污染的最有效手段。

用作汽车尾气净化的催化剂多种多样，早期使用普通金属，如Cu、Cr、Ni等，它们原料丰富、成本较低，但催化活性差、起燃温度高、容易中毒，已被弃用。后来使用的贵金属如Pt、Pd、Rh等具有活性高、寿命长、净化效果好等优点，在欧美等国家得到普遍应用，但这些贵金属价格昂贵，有时净化催化装置甚至占到整车造价的十分之一，难以普遍推广应用，且为了防止贵金属催化剂发生铅中毒，汽车需要使用无铅汽油。

后来Libby提出将含稀土的催化剂用于汽车尾气净化，稀土催化剂特有的催化特性就引起了催化研究者的广泛关注。稀土氧化物的顺磁性、晶格氧的可移动性、阳离子的可变化合价及表面碱性等与许多催化作用有本质的联系。人们发现，在催化剂载体中加入La、Ce、Y等稀土元素，不仅能够提高载体的高温热稳定性、机械性能、抗高温氧化性能，还能在保证催化剂活性不变的前提下，大幅减少贵金属用量和改善催化剂性能。这种催化剂载体通常有陶瓷、金属蜂窝体、氧化铝小球和金属网状骨架等，稀土可作为陶瓷载体的稳定剂，也可作为活性组分。20世纪80年代中期，日本和欧洲等国家改进了催化剂技术，将稀土加入催化剂中，不仅降低了成本，还提高了性能，大大促进了稀土催化剂的应用。此后，稀土催化剂逐步进入市场。

稀土用于汽车尾气净化方面，包括在活性层中主要用作储氧材料、替代部分主催化剂以及作为助催化剂等，在分散层中主要用作改善γ-Al2O3的高温稳定性，在载体中主要用于改善机械强度和热稳定性，以及在汽车的电子燃油喷射系统采用的氧传感器也是含稀土的陶瓷材料制成，因而含稀土的汽车尾气净化催化剂具有价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长等特点，能抗铅、硫中毒，受到人们的普遍重视，在汽车尾气净化领域备受青睐。这种催化剂由稀土与钴、锰、铅的复合氧化物组成，是一类三元催化剂，具有钙钛矿、尖晶石型结构，氧化还原活性较高。其中所用的稀土主要是氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物，关键成分是氧化铈。铈具有储氧功能，并能稳定催化剂表面上铂和铑的分散性。汽车尾气中的主要污染物为CO、HC、NOx，在一定条件下，稀土催化剂材料可以同时净化CO、HC、NOx三种有害物质，故称为三效催化剂。通常在使用带排气氧传感器闭环控制的电控燃油喷射系统加上三效尾气净化器后，能使排放废气中的CO下降96%， HC下降97%，NOx下降76%，效果是显而易见的。

汽车排放的尾气与空燃比有很大关系。空燃比 （A/F）等于理论值14.7时燃烧最完全，A/F＜14.7时为贫氧燃烧，CO、HC排放增加，NOx较少，A/F＞14.7时为富氧燃烧，CO、HC排放减少，NOx增加。催化剂中加入Ce O2能减缓催化剂性能受空燃比影响的敏感性。氧化铈属于变价氧化物（Ce3+/Ce4+），能在Ce2O3和Ce O2之间变化，具有极好的储放氧功能，可用来调节氧的需求。当燃料过剩 （贫氧）即尾气中氧不足时，氧化铈释放O2帮助CO和HC氧化为CO2和水蒸气。当空气过剩（富氧）即尾气中氧过剩时，氧化铈起还原作用，与NOx作用其转变为N2排放，从而起到良好的调节空燃比作用。当空气与燃料混合物正好处于化学计量比时，氧化铈起助催化作用，促进水煤气和水蒸气重整反应，减少CO和HC含量。另外，汽车尾气中还常含有催化毒物 （如硫、磷、铅的氧化物等），加入Ce O2后，它能与硫化物反应生成稳定的Ce2（SO4）3，并在富油燃烧时转变为H2 S，随尾气一道被净化除去。有资料表明，稀土金属离子的电子构型会影响催化剂的活性，当其电子构型为4f1和4f8时催化活性最佳，当其电子构型为4f0，4f7，4f14时催化活性最差。

在Ce O2中加入Zr O2所形成的固溶体与Ce O2相比，具有体相还原温度低、储氧能力强、热稳定性好等优点，故Ce O2-Zr O2（CZO）固溶体已逐渐成为新一代三效催化剂的关键材料。

据报道，世界汽车尾气净化催化剂市场需求量以每年7%的速度增长，该领域的稀土年消耗量可达1.5万吨REO。欧洲、美国和日本等发达国家对汽车尾气排放控制较早也较严格，汽车尾气净化器的市场需求仍在增长。在美国，稀土应用最大的领域就是作为汽车尾气净化催化剂，消费量和市场都很大，1995年这方面的稀土用量即达1.1万吨，占当年其稀土总用量的44%，成为稀土应用的最大市场。1997年美国各种催化剂中，含稀土催化剂占其消费总量的65% （用于汽车尾气和石油裂化），达到1.2万吨。日本1996年用于催化剂领域的氧化铈为1500吨，欧洲在该领域的稀土用量大约为1000吨。

我国这方面的研究始于70年代，1995年立项进行三效催化剂的研究，1997年对催化剂的载体进行试验研究。面对我国铂族资源稀缺、稀土储量丰富的现状，研制开发不用或少用贵金属，而采用含稀土元素的尾气净化催化剂是我国汽车尾气净化催化剂的发展方向。经过20多年的努力，目前我国在采用稀土部分或全面替代资源短缺的贵金属用于汽车尾气净化的应用研究水平上居世界前沿，技术上采用与国外不同的路线，重点开发纯稀土催化剂或以稀土为基引入少量贵金属催化剂的方向，形成了具有我国特色和世界先进水平的科研成果。如采用钙钛型稀土复合氧化物完全或部分替代贵金属来担当催化剂的活性组分。所研制的汽车尾气催化剂具有良好的活性，较好的稳定性，和一定的抗硫、铅中毒的能力，在寿命试验中已达5万千米以上，基本具备了向产业化转化的条件。目前国内已有上海、北京、无锡等地生产的稀土催化剂进入市场，并逐步在汽车尾气净化器上应用，取得了明显的净化效果，应用技术达到90年代世界先进水平。

近些年来，我国汽车产量及保有量一直呈高速增长态势，截止2014年底，我国机动车保有量已达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆，摩托车近1亿辆，汽车年产量和销售量均超过2300万辆，摩托车产量也超过1000万辆。在2003年，我国国内生产的汽车尾气净化器产量仅320余万套，包括催化剂、载体、以及氧传感器所消耗的各类稀土，总稀土用量为910余吨。由此可以看出，与发达国家相比，我国在汽车尾气净化领域尚存在很大差距。这些年来汽车、摩托车的大量使用造成的严重污染，已成为一项亟待解决的社会问题，许多大中型城市采取限行限牌措施应对日益严重的空气污染问题，但治标不治本，不仅降低了人们的幸福指数，还搞得怨声载道。治理机动车的尾气污染应该更好地利用现代科技手段进行处理，这在发达国家成功的事例很多，值得我们借鉴。我国具有得天独厚的稀土资源优势，搞好稀土在这方面的应用，既能开发稀土新的应用领域，促进我国积压的稀土资源的有效利用，又能大大缓解我国城市的大气污染，一举多得，对实现我国经济和社会的可持续发展，提高人民生活的满意度，有着非常重要的现实意义。

由于各方面的原因，我国对稀土汽车尾气净化催化剂的需求尚未形成规模，但随着国家对治理环境污染的重视及相关政策的制定，必定会大大刺激汽车尾气净化器的市场需求，加快汽车尾气催化剂的研发和应用。我国稀土催化材料的用量正逐年增大，这方面将是我国21世纪最大的催化剂行业之一，也将成为稀土的主要用户之一。

此外，国内一些大中型城市已开始要求治理摩托车的排气污染，对发达国家出口的摩托车要求必须安装尾气净化器，还有固定式小型燃油发动机的大量应用，也将促进稀土催化材料的应用。

石油炼制与化工是稀土应用的一个重要领域，也是使用和消耗稀土的大户之一。在石油化工行业，催化技术极其重要，稀土主要用于制备各种催化剂。美国用于石化领域的稀土占其稀土总消费量的一半以上。

汽、柴油是工业和交通运输中的必不可少的重要动力燃料，是通过对原油的加工炼制得到的。原油属于复杂的烃类混合物，需要用蒸馏的方法将其分离为不同沸点的馏分，沸点低于200℃的馏分为汽油，200～300℃的为煤油，300～350℃的为柴油，350～500℃的为减压馏分油，这些馏分油还需进一步加工精制，才能得到成品油。蒸馏的方法通常只能得到约30%的汽油和柴油。剩下的重质馏分油需要进一步加工，将大分子的烃类通过热裂化、催化裂化或加氢裂化后，才能获得更多的轻质油品。热裂化的产品质量低，加氢裂化的费用高，只有催化裂化得到广泛应用。催化裂化是石油加工的重要过程，在国外1/3以上的汽油来自催化裂化，我国成品汽油的80%和成品柴油的35%均来自催化裂化。

催化裂化是将大分子烃催化裂化为小分子烃，将重质油转化为轻质油的二次加工过程。重质油通过催化裂化加工，可从裂化原料中得到约80%的汽油、柴油和约15%的气体。所产生的汽油辛烷值高，安定性好，适于作高级车用汽油的组分。气体中含有大量的丙烯、丁烯是石油化工的宝贵原料。原油的催化裂化已成为世界工业上实现的最大规模的催化过程，所用催化剂也是世界上生产量最大的一类催化剂。

催化裂化是烃类分子在酸性固体催化剂存在下进行催化反应的过程，通常采用高活性的沸石分子筛作裂化催化剂，沸石分子筛是裂化催化剂中必不可少的活性组分，1962年初次在工业上应用，很快得到创纪录的推广。所用的合成分子筛是一种结晶的铝硅酸钠，只有当其孔道中的钠离子被H+、NH+4及其他金属阳离子交换后，它才能呈现出固体酸性，具有催化作用。随着沸石催化剂的应用，稀土作为一个组分引入裂化催化剂中，多数采用混合稀土氯化物与相应的钠型分子筛发生阳离子交换反应制成。其中的轻稀土 （La、Ce、Pr…）离子为三价阳离子，对沸石分子筛有亲和力易于交换，且交换后的分子筛晶体结构稳定性好、活性高，对汽油的选择性好。

稀土在裂化催化剂中有很多作用，能增强催化剂活性和沸石的热稳定性，催化剂在高温蒸汽下再生时，稀土有助于烧掉占据沸石有效孔隙中越积越多的碳。通过提高催化剂中稀土含量，可以大幅度提高原油裂化转化率，增加汽油和柴油的产率。与以前常用的普通硅铝催化剂相比，采用稀土催化剂使原油转化率由35%～40%提高到70%～80%，汽油产率提高7%～13%，产油率增加25%～50%，炼油成本降低20%。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、使用寿命长、选择性好等优点，还能使裂化装置生产能力提高30%～50%。所以说稀土沸石裂化催化剂的应用，使催化裂化工艺发生了一场革命性的变化，被誉为炼油工业的技术革命。目前世界上约90%的炼油裂化装置都使用含稀土的催化裂化剂。2012年全球稀土催化裂化催化剂产量约为99万吨，稀土用量约为2万吨。

从1964年到1974年，美国在裂化催化剂中的稀土用量就增加了10倍。到80年代，石油裂化催化剂已成为稀土最大的应用领域。稀土用作Y型沸石催化剂以镧的催化活性最强，故美国一直采用富镧稀土作为石油裂化催化剂，占其稀土总消费量的40%以上。后来发现稀土的加入会造成轻质油辛烷值降低，不得不加入四乙基铅作抗爆剂，这又会导致铅污染。所以在1985年开始改用超稳Y型分子筛逐步取代稀土分子筛，导致其稀土用量大幅下降。但由于前者的催化活性和选择性下降，又造成汽油产量下降。为此许多企业采用含稀土0.52的部分超稳Y型分子筛，以达到兼顾催化活性、选择性和辛烷值的目的，使富镧稀土的应用有所回升。

另外，70年代以后，在石油化工的一些重要过程中，如烯烃的氨氧化、低碳烷烃的芳构化、芳烃类化合物的异构化等，稀土作为一种非常重要的催化剂或助催化剂也发挥了较大的作用。如在合成氨工业中，采用稀土催化剂可以将反应过程中的一氧化碳和副产物二氧化碳迅速转化为甲烷。尽管这些工业催化剂中含稀土较少，但适用范围却相当广泛，几乎涉及了所有的催化反应，充分显示了稀土催化剂性能的多样性。

在我国的石油炼制行业，由于原油偏重，催化裂化工艺就显得更为重要，有关这方面的技术在70年代开发成功并实现工业规模的生产和使用。催化裂化的处理量已为原油加工能力的36%，裂化催化剂的产量接近8万吨，稀土的年消耗量超过1800吨，有70%以上的汽油和30%以上的柴油来自催化裂化。90年代以后，随着对新疆原油和中东高钒原油加工量的逐年增加，使催化裂化原料油中的钒含量迅速增加，对裂化催化剂的抗钒污染能力要求更高。钒会造成催化剂中沸石晶体崩塌，催化剂基质因熔化而烧结，导致催化剂永久性中毒，对催化裂化反应及装置影响很大。需要添加一些特殊的捕钒组分，来改善催化剂基质的容钒能力，减少钒对分子筛的破坏。稀土氧化物正好是一种有效的抗钒组分，所以在催化剂基质中，添加一定量的稀土氧化物，能够减缓催化剂在高钒污染时活性的下降。近年来，我国石油裂化催化剂年产量已达18～20万吨，石油化工行业仍是我国镧铈轻稀土的主要消费领域。

稀土在塑料橡胶工业方面的应用也值得关注。塑料工业是重要的基础原材料工业，稀土化合物在塑料工业中主要用作塑料助剂，如稀土无毒热稳定剂、稀土改性剂、稀土光致发光剂、稀土磁性剂等。橡胶作为高分子材料的重要组成部分，具有其他材料不可替代的特殊性能，成为国民经济和日常生活中不可缺少的重要物质。天然橡胶来源有限，合成橡胶是以石油为原料发展起来的石化产品，其产量及应用范围远超天然橡胶。

稀土催化剂是一种有独特性质的合成橡胶催化剂，其应用始于20世纪60年代。经过几十年的发展，稀土催化剂的活性不断提高，应用范围不断扩大。研究表明，使用稀土催化剂合成的橡胶，具有质量好、伸长率大、成本低、产量大、加工性能好等优点。利用稀土催化剂可以把石油炼制过程中的副产品乙烯、丙烯、丁烯和异戊二烯等迅速聚合成各种性能的橡胶，并达到与天然橡胶相同的性能，如稀土异戊橡胶。异戊橡胶因其分子结构及性能与天然橡胶最为接近，又称 “合成天然橡胶”，是合成橡胶中能够替代天然橡胶综合性能最好的胶种，广泛用于轮胎、胶带、胶管等领域。稀土催化剂用于催化双烯定向聚合，可生产具有高顺式结构、优异低温性能和特殊用途的合成橡胶新品种，如稀土顺丁橡胶、稀土丁苯橡胶等。稀土还广泛用作橡胶加工的助剂，如稀土硫促进剂、稀土交联剂、稀土填充剂等。

我国年耗胶量已达300多万吨，居世界首位。但我国天然橡胶年产量仅50多万吨，每年进口的合成橡胶和天然橡胶均在百万吨以上。我国科学家过去在这一领域做了大量工作，研发了新型的稀土催化剂，还对有关活性中心的结构和反应动力学机理进行了深入研究，为开发高品质稀土异戊橡胶奠定了重要的理论和应用基础，对稀土在橡胶工业的应用作出了突出贡献。

稀土催化剂在治理工业有机废气方面应用前景十分广阔。工业排放的大量硫氧化物、氮氧化物和有机废气也严重污染着环境。针对这些污染气体的成分特点，研究有效的催化材料是近年来稀土催化研究最为活跃的领域之一。

稀土催化材料由于其良好的催化性能，独特的低温活性，优越的抗中毒能力，其中稀土复合中孔催化材料具有大表面积、合适孔径分布、结构稳定等特点，已成为工业有机废气净化中最有前景的催化材料之一。通过纳米水平的分子设计，开发先进的稀土催化材料，可以在降低90%贵金属用量的情况下仍能保证催化净化效率提高1倍。

稀土具有复杂的能级结构和光谱特性，对纳米Ti O2进行掺杂改性，可有效提高光催化的效率，是最具希望解决可见光利用率的技术之一。研究表明，在可见光下利用纳米Ti O2的光催化与稀土催化材料的低温催化氧化复合，是最有希望的、可大规模应用于人居环境净化的有效方法。1997年以来，美国工业有机废气净化用催化剂的销售额达到10亿美元，且以年平均20%～25%的速度增长，是近年来环保催化剂领域应用增长最快的。我国是化学品生产大国，能生产近四万种化学品，其中有毒化学品占8%，工业生产中排放的有毒有害废气和使用这些化学品产生的废气已经成为城市的主要污染源之一，超过95%的废气没有得到治理，严重影响了人们的身体健康和生活质量。稀土催化材料的开发和应用在这方面大有可为。

在催化燃烧方面，也有稀土催化材料的用武之地。传统的火焰燃烧方式温度超过1500℃，易产生氮氧化物，不仅污染重，热效率还低。催化燃烧是在催化剂的作用下，使燃料与空气在催化剂表面进行非均相的完全氧化反应。利用催化燃烧技术改变燃烧方式，提高燃烧效率，降低燃烧温度，减少氮氧化物的排放，且燃烧过程中噪音低，可大量使用廉价燃料，具有高效节能、环境友好等优点，是燃烧技术的发展方向。催化燃烧是20世纪70年代由Prefferle等人提出的，也称多相催化气相燃烧过程，即以催化燃烧代替传统的火焰燃烧，不仅降低燃烧温度，提高能量利用率，还能极大地降低了氮氧化物的生成量，受到广泛关注。如今已有许多国家致力于催化燃烧技术的研究和开发，因为多数国家的能源消费仍以煤、石油和天然气为主，占全部能源消费的86%。据有关资料介绍，利用催化燃烧技术可提高热效率64%，燃烧效率可达99.5%，节能效果达15%以上。

催化燃烧技术的关键是高性能燃烧催化剂的开发，尤其以天然气的催化燃烧最受关注。据世界能源2002年统计数字，北美发达国家能源消费结构中，天然气比例占24.62%，在发电、工业锅炉、热源和民用燃具等方面应用广泛，迫切需要开发高效、环保的天然气催化燃烧技术及关键材料。由于甲烷燃烧反应条件非常苛刻，高温、高空速和高水蒸气分压，对催化剂要求很高，要求具有高活性、高热稳定性和水热稳定性。目前国内外对甲烷燃烧催化剂的研发集中在低温甲烷催化燃烧和高温甲烷催化燃烧两个方面，前者要用贵金属铂或钯，后者集中在开发稀土复合氧化物催化剂，其中以稀土基钙钛矿、六铝酸盐等稀土复合氧化物更具发展前景，这方面国外有大量的研究报道，但离产业化尚有一段距离。稀土催化材料具有价格便宜、原料易得、耐高温性能好等优势。开发性能良好、价格低廉的稀土催化材料是催化燃烧技术的发展方向。

我国这方面还处于起步阶段。据国家统计局数据显示，我国2011年能源消费结构中，煤炭消费占68.40%，原油消费占18.60%，水电、核电及风电等消费占8.00%，天然气消费占5.00%。预计未来二十年，我国能源结构中，煤、石油仍将占主导地位，燃煤电厂，工业锅炉、以及民用取暖等，大多通过燃料的直接燃烧来获取能量，年消耗能源超过14亿吨标准煤，不仅单位GDP能耗远高于发达国家，还造成大量有害污染物的排放。如果采用催化燃烧技术，节能效果将非常可观。另外，2011年全国家用燃气热水器的产量达1568.8万台，利用催化燃烧技术，也可提高民用燃料的利用效率。催化燃烧技术在天然气发电、工业热源和民用等方面有巨大的发展潜力。

此外，稀土催化材料在燃料电池方面的应用也很受人关注。燃料电池能量转化效率高，污染物超低或零排放，是21世纪高效、低污染的绿色能源。通过研究组成、结构与导电性的关系以及掺杂离子的形态，来设计、合成新型结构的复合稀土氧化物，获得高电催化活性和高电导率的稀土电极材料，是固体氧化物燃料电池目前的研究热点。

总之，催化领域是稀土应用的重点方向之一，稀土催化剂有环保、性能稳定、长寿命等特点，具有广阔的应用前景。我国稀土矿以轻稀土组分为主，其中镧、铈等组分约占60%以上。随着我国稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土抛光粉、稀土在冶金工业中的应用领域逐年扩大，国内市场对中重稀土的需求量也快速增加。同时也造成了高丰度的铈、镧、镨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严重的不平衡。针对能源和环保领域的特点，结合我国轻稀土大量积压的现实情况，大力发展具有自主知识产权的高性能稀土催化材料，促进稀土资源的高效综合利用，既是提升能源利用率和净化环境的要求，也是解决我国稀土资源平衡利用的关键。