(主持人：劉忠文)

【主持人語】自1794年首先發(fā)現(xiàn)土性氧化物“釔土”，到1947年處理鈾核裂變放射性同位素時得到钷，歷時150余年，才全部找到了元素周期表中統(tǒng)稱為稀土的鑭系、鈧和釔等17種元素。發(fā)現(xiàn)稀土元素的整個過程充滿曲折，也頗具傳奇色彩。由于“釔土”與土壤的外觀和在水中的溶解度等物理性質(zhì)相似，但與土壤相比，“釔土”礦物稀少，由此得名稀土，并沿用至今。事實(shí)上，大部分稀土元素在地球上的豐度并不稀，也不少，比如Sc(0.002 5%)、Y(0.003 1%)、La(0.003 5%)、Ce(0.006 6%)和Nd(0.004 0%)，與過渡金屬Co(0.002 9%)相近，遠(yuǎn)高于Ag(0.000 008%)。同時，最早發(fā)現(xiàn)的“釔土”也并非單質(zhì)釔，而是釔、鉺和鋱的混合氧化物。歷經(jīng)近50年的努力，直到1843年才經(jīng)進(jìn)一步分離獲得釔的氧化物。因此，稀土元素極為相似的性質(zhì)及其伴生礦來源屬性，使得分離過程成為稀土研究及其應(yīng)用開發(fā)的關(guān)鍵，而伴隨核能利用的大量集中研究促進(jìn)了其發(fā)展。

稀土元素未完全充滿電子的4f軌道和鑭系元素收縮等特性，使其作為活性組分或助劑表現(xiàn)出獨(dú)特的催化性能。因此，作為稀土和催化科學(xué)與技術(shù)的重要交叉方向，早在1920年代，已有稀土催化的研究報道和專利技術(shù)申請，而且在能源、環(huán)境、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨深入且廣泛。這可從2011年以來的相關(guān)文獻(xiàn)檢索分析得到驗(yàn)證，如圖Ⅰ所示。其中，2011年以稀土催化或稀土催化劑為關(guān)鍵詞發(fā)表論文88 054篇，并逐年持續(xù)穩(wěn)定增長，2021年達(dá)到147 403篇(圖Ⅰa)，而且在催化裂化、催化燃燒、催化凈化和燃料電池等能源和環(huán)境方面的逐年發(fā)表論文數(shù)量也表現(xiàn)出類似的特點(diǎn)(圖Ⅰb)。值得指出的是，盡管稀土催化在烯烴聚合方面的逐年發(fā)表論文數(shù)量穩(wěn)定在3 600篇左右(3 388～3 888篇)，但近年來稀土氧化物及稀土合金等用于光(電)催化反應(yīng)、稀土金屬絡(luò)合物催化的碳?xì)涔倌軋F(tuán)化反應(yīng)、氧化鈰酸堿催化有機(jī)官能團(tuán)化反應(yīng)等稀土催化合成反應(yīng)過程特色鮮明，有望成為新的突破口。

圖Ⅰ 2011—2021年以稀土催化或稀土催化劑為關(guān)鍵詞的年發(fā)表論文總數(shù)(a)及不同類型稀土催化的年發(fā)表論文數(shù)(b)Fig.Ⅰ Yearly number of articles with the key words of rare earth catalysis or rare earth catalyst(a) and the papers refined with the keywords of catalytic cracking, catalytic combustion, catalytic purification, fuel cells or olefin polymerization(b) from 2011 to 2021注：數(shù)據(jù)庫為SciFinder，檢索時間為2022年1月25日。

我國是稀土資源大國，其產(chǎn)量、儲量、消耗量及出口量均列世界第一。以2021年為例，我國稀土儲量達(dá)4 400萬t，約占全球總儲量的37%，稀土消耗量接近全球總消耗量的60%。因此，加強(qiáng)稀土催化的基礎(chǔ)研究及其在能源、環(huán)境、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，對全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)必將產(chǎn)生極其重大的推動作用。

基于上述認(rèn)識，圍繞“雙碳”背景下稀土催化在能源、環(huán)境、材料等領(lǐng)域的發(fā)展動向，組織國內(nèi)高校、科研院所及企業(yè)從事稀土催化基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)知名學(xué)者/團(tuán)隊(duì)的13篇學(xué)術(shù)論文，包括1篇綜述、1篇觀點(diǎn)和11篇研究論文，在《陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》以專刊出版，希望強(qiáng)化“雙碳”背景下稀土催化的研究和應(yīng)用開發(fā)。

衷心感謝所有作者、審稿人、責(zé)任編輯和編輯部工作人員的無私奉獻(xiàn)和辛勤勞動，并致以崇高的敬意。