催化是指通过催化剂改变反应物的活化能、改变反应物的化学反应速率。其特点为反应前后催化剂的质量和化学性质保持不变而催化剂的物理性质可能发生变化。催化是自然界中普遍存在的重要现象,几乎遍及化学反应的整个领域。
早在公元前,中国已会用酒曲(生物酶催化剂)造酒。18世纪中叶,铅室法制硫酸中用一氧化氮作催化剂是工业上采用催化剂的开始。催化这个词是1835年J.J.贝采利乌斯引用到化学学科中来的。1902年W.奥斯特瓦尔德将催化定义为:“加速化学反应而不影响化学平衡的作用。”1910年实现合成氨的大规模生产,是催化工艺发展史上的里程碑。20世纪以来,催化工艺迅速发展,例如,20年代研究成功用钴催化剂由一氧化碳和氢合成液体燃料的费-托法;1955年研究成功齐格勒-纳塔催化剂,用于烯烃定向聚合;现代化学工业和炼油工业的生产过程,已有80%以上使用了催化方法。
按阿伦尼乌斯方程k=Ae-E/RT(式中A为指前因子;R为气体常数;T为热力学温度),以反应速率常数k表示的反应速率主要决定于反应活化能E,若催化使反应活化能降低ΔE,则反应速率即提高e-ΔE/RT倍。催化反应一般能降低活化能约10千卡/摩尔,若反应在300K下进行,则反应速率可增加约1.7×10倍。
助催化剂:本身不具有催化活性,但加入后(加入量一般低于催化剂量的10%)可显著提高催化剂的活性、选择性和稳定性。一种工业催化剂往往要加入几种助催化剂,才能使催化剂的活性、选择性和寿命都达到预定要求。例如,合成氨用的双促进催化剂铁-三氧化二铝-氧化钾中的三氧化二铝和氧化钾就是助催化剂。
抑制剂:催化剂中含有的能降低催化剂活性的物质。在多数场合,它是在催化剂制备过程中由原料不可避免地带入的。在催化反应过程中,由反应物带入的抑制剂则称催化毒物。
UV光氧催化废气处理设备不可以用于净化易燃、易爆或腐蚀性的气体;经处理后的废气须排到室外;内置光管紫外线光束对人的眼睛和皮肤有伤害,请谨慎小心使用;