catalüsaatorite

Katalüsaatorid on ained või ainekogumid, mis kiirendavad keemilist reaktsiooni, muutes selle kulgu märkimisväärselt kiiremaks ning jäädes ise lõpptulemuses muutumatuks.

Katalüsaatorid jagunevad peamiselt homogeenseteks (lahustuvad reaktsioonikeskkonnas) ja heterogeenseteks (tahke faas, mis reageerib gaaside või vedelike pinnal). Biokatalüsaatorid ehk ensüümid on elusorganismide poolt toodetud katalüsaatorid, mis töötavad tavaliselt madalatel temperatuuridel ja spetsiaalsetes tingimustes.

Kasutusalad hõlmavad paljusid tööstuslikke reaktsioone. Näiteks ammoniaagi sünteesil kasutatakse rauda sisaldavaid katalüsaatoreid; väävelhappe tootmisel toimiva kontaktprotsessi katalüsaator on vanaadium(V) oksiid; rafineerimises ja sünteesides kasutatakse sageli erinevaid metallkatalüsaatoreid (Pt, Pd, Rh). Autode heitgaaside kontrollis on levinud kolmeteelised katalüsaatorid, mis vähendavad süsivesinike, CO ja NOx emissioone.

Toimemehhanism põhineb peamiselt molekulide kinnitumisel pinnale (adsorptsioon), seal toimuval reaktsioonil ja toodete desorptsioonil. See võimaldab reaktsioone ellu viia madalama aktivatsioonienergiaga ning suurendada selektiivsust.

Omadused ja väljakutsed hõlmavad suurt aktiivsust, head selektiivsust ja stabiilsust erinevates tingimustes. Mürgitus (näiteks sulfide või teised sideaineained) blokeerib aktiivseid kohti ning katalüsaatori kulu ja vananemine võivad nõuda asendust või taaskasutust.

Taaskasutus ja keskkond on olulised: paljud katalüsaatorid sisaldavad väärtuslikkeMetalle (nt platina, palle, rodium), mida saab ringlusse võtta ning taaskasutada, vähendades ressurside kasutamist ja keskkonnamõjusid.