大范围重霾的主要原因是废气排放，废气排放主要有两个来源，分别是工业废气和汽车尾气 。稀土元素及其氧化物不仅本身具有催化活性，也可作为添加剂或助催化剂提高催化剂的催化性能。既能参与能源燃烧终产物——废气的催化净化，也能直接催化提高燃烧效率减少废气的形成。
工业废气催化净化
工业废气是产生重霾的主要源头，是大气污染治理的重中之重。目前，稀土催化技术治理工业废气主要集中在挥发性有机废气治理、烟气脱硫脱氮。
在挥发性有机废气（VOCS）方面，研究表明等离子-光催化净化技术在治理空气污染物方面具有较好的性能，比单一的等离子体技术或光催化技术都有明显的提高，是传统的空气净化技术无法比拟的。
在烟气脱硫脱氮方面，NOx和SO2主要来源于钢铁、火力发电、燃煤锅炉等排出的废气和汽车尾气，形成酸雨和光化学烟雾。稀土催化材料在烟气脱硫脱氮中显现出独特的吸收和催化性能，含铈铝酸镁尖晶石，可以有效同时控制烟道气中的NOx和SO2的排放量但须处理反应放出的H2S。目前，联合脱硫脱氮技术是燃气治理技术的发展方向之一。
汽车尾气催化净化
中国汽车产业迅速发展，截至2014年底，中国机动车保有量2.64亿辆，年产销在2000万辆之上。汽车尾气排放已成为主要的大气污染源，主要污染物是CO、HC、NOx，可导致酸雨和城市光化学烟雾，严重影响生态环境和危害人体健康。
当前世界上控制汽车尾气排放的最有效的技术是电子控制燃油喷射系统加三效催化剂，其中以三效催化剂为核心，能同时催化净化汽车尾气中的CO、HC和NOx三种有害气体，尽可能地降低尾气种有害气体的排放量。三效催化剂主要分为贵金属催化剂和稀土催化剂。由于贵金属资源短缺、价格昂贵，难以推广，稀土催化剂以其价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长等特点备受青睐。
稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。将稀土成分（Ceo2、Y2O3）加入催化剂活性组分中，能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能、耐高温稳定性，并能改善催化剂的空燃比工作特性。
能源燃烧增效减排
当前，煤炭、石油、天然气等化石燃料仍然是主要的能源，通过燃料的直接燃烧而获取能量。传统的燃烧方式燃烧温度高，超过1500℃，在这个温度下燃烧很容易产生NOx，增加全球温室效应，燃烧效率低且产生污染和噪音。
利用催化燃烧技术可改变燃烧方式，提高燃烧效率，降低燃烧温度，减少NOx的形成；且燃烧过程中噪音低，廉价燃料能被大量应用，具有高效节能、环境友好等优点。可查数据表明，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。稀土催化剂有稀土、碱土取代的钙钛矿型氧化物、六铝酸盐等催化剂，
由此可见，稀土元素用于废气污染治理，不仅能直接催化净化，而且可直接发力于废气源头。自始至终，治始治终，真可谓国家重器之伏霾神器。催化材料是材料科学中最重要的领域之一，稀土元素因特有的催化性能在多种催化材料中发挥着重要的和不可替代的作用。
