稀土在催化材料的用量較少，占比16%左右。其中，在催化劑領(lǐng)域應(yīng)用做多的稀土元素為鑭、鈰和鐠。目前，氧化鈰和氧化鑭已應(yīng)用于石油化工、汽車尾氣凈化、燃料電池、催化燃燒、制氫等領(lǐng)域。

1.石油化工方面

稀土分子篩催化材料具有大的比表面積、規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和酸性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于催化裂解、烷基化、加氫裂化、異構(gòu)化和芳構(gòu)化等過程，其中催化裂解是石油化工中非常重要的過程。

2.汽車尾氣凈化方面

目前在汽油車上的低溫起燃催化劑主要還是以貴金屬為主要活性組分的催化劑。研究主要集中在兩個(gè)方面：一是對(duì)傳統(tǒng)的貴金屬催化劑進(jìn)行材料改性，添加稀土氧化物、酸性氧化物或者固態(tài)酸等；二是采用新的制備方法開發(fā)新型的高性能氧化催化劑，如稀土摻雜型催化劑等。研究表明稀土材料與貴金屬結(jié)合后，會(huì)增加催化劑的表面氧促進(jìn)催化活性。

3.燃料電池方面

由于稀土復(fù)合氧化物可以表現(xiàn)出豐富的離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性，經(jīng)常被用于固態(tài)氧化物燃料電池。構(gòu)成燃料電池的關(guān)鍵部件主要有電解質(zhì)、陰極、陽極和雙級(jí)板或鏈接材料等，稀土在其中各個(gè)部分，均發(fā)揮著重要作用。稀土元素可以有效提高電極的抗蠕變能力。

4.催化燃燒方面

研究表明，稀土氧化物在單獨(dú)作為催化氧化催化劑時(shí)活性并不突出，但是在與貴金屬和過渡金屬混合作用作為助劑時(shí)，能夠產(chǎn)生很好的協(xié)同作用。發(fā)現(xiàn)在摻雜稀土元素后，催化劑的儲(chǔ)氧和放氧能力提升、晶格氧的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性均增強(qiáng)。在金屬氧化物加入少量的稀土元素后，可以明顯的改變催化劑的表面結(jié)構(gòu)、改變表面陽離子和氧離子的配位狀態(tài)以及表面復(fù)合活性中心的數(shù)目和種類、改變體相微結(jié)構(gòu)、增加結(jié)構(gòu)缺陷以及改變催化劑的電子狀態(tài)，從而影響催化劑的活性。

5.制氫方面

研究者通過添加少量的稀土金屬氧化物作為助劑對(duì)催化劑進(jìn)行改性，提高催化劑的穩(wěn)定性和選擇性，使得活性組分在催化劑表面的分散度及抗積碳性能明顯提高。

6.有機(jī)物降解方面

研究者采用催化氧化處理高含量、難降解的磷霉素鈉和黃連素制藥混合廢液，考察了Mn及稀土Ce協(xié)同Cu基催化劑催化反應(yīng)效率，研究發(fā)現(xiàn)Ce的摻入對(duì)催化劑的催化氧化性能明顯提升。