В современную научную эпоху катализ занимает важное место как в академических исследованиях, так и в промышленности со значительным потенциалом применения в повседневной жизни, включая тонкую химию, агрохимию (синтез пестицидов, удобрений), фармацевтику, нефть (в нефтепереработке, производстве биотоплива, топливных элементов и т.д.), полимеры (пластмассы, клеи), электронику и очистку окружающей среды

История

Сейчас существует каталог цен катализаторов. Использование катализаторов известно с древних времен, хотя понятие катализа в то время не было четким. Это включает образование спирта из сахара путем брожения, синтез мыла путем гидролиза животного жира с использованием едкого кали, превращение спирта в эфир, катализируемое серной кислотой. В 1836 году термин "катализ" был введен шведским химиком Берзиллиусом, а Оствальд в 1895 году научно объяснил его следующим образом: "катализатор ускоряет химическую реакцию, не влияя на положение равновесия". В 1909 году Оствальд был удостоен Благородной премии за новаторскую работу в этой области.

Типы катализаторов

Катализаторы в основном делятся на четыре типа. Это (1) гомогенный, (2) гетерогенный (твердый), (3) гетерогенизированный гомогенный катализатор и (4) биокатализаторы.

1) Гомогенный катализатор: Примерами гомогенных катализаторов являются кислоты Брёнстеда и Льюиса, переходные металлы, металлоорганические комплексы, органокатализаторы. Некоторые заметные химические процессы, происходящие посредством гомогенного катализа, - это карбонилирование, окисление, гидроцианирование, метатезис и гидрогенизация.

2) Гетерогенный катализатор: При гетерогенном катализе катализаторы существуют в другой фазе, чем реакционная смесь. Примерами процессов, в которых используются гетерогенные катализаторы, являются процесс Хабера-Боша для синтеза аммиака, процесс Фишера-Тропша для получения различных углеводородов. Гетерогенные катализаторы доминируют в основных промышленных процессах из-за простоты отделения продукта и восстановления катализатора. Гетерогенные катализаторы могут использоваться в виде мелких частиц, порошков, гранул. Эти катализаторы могут быть осаждены на твердую опору (поддерживаемые катализаторы) или использоваться в сыпучем виде (неподдерживаемые катализаторы).

Поддерживаемые катализаторы играют ключевую роль в промышленной революции. Поскольку гетерогенный катализ является поверхностным явлением, эффективность катализаторов зависит от площади открытой поверхности. Площадь открытой поверхности увеличивается с уменьшением размера частиц, но мелкие частицы склонны к агрегации, что приводит к дезактивации катализатора.