katalüüsil

Katalüüs on keemilise reaktsiooni kiiruse märkimisväärne suurendamine katalüüdi olemasolul, mille käigus katalüüt osaleb reaktsioonis, kuid jääb lõpp-produktides tarbeks muutumata ning on pärast reaktsiooni taas kättesaadav. Katalüüs pakub alternatiivset teekonda reaktsioonile, millel on madalam aktiveerimisenergia ja sageli parem valikulisus või tasakaalustatum energetika.

Katalüüsi tüübid jagunevad peamiselt heterogeenseks, homogeenseks ja ensümaalseks (biokatalüüsiks): heterogeenne katalüüs kasutab katalüüti ja reagente eri faasides (näiteks gaasilised või vedelad faasid), homogeenne katalüüs toimub samas faasis ning ensümaalne katalüüs kasutab bioloogilisi molekule, peamiselt ensüüme. Fotokatalüüs hõlmab katalüüti, mida aktiveerib valgus. Iga tüüp on sobilik erinevate reaktsioonide ja tingimustega ning neid uuritakse selleks, et suurendada efektiivsust ja säästlikkust.

Mehhanismide ja kinetika mõttes hõlmab katalüüs tihti reagendide adsorptsiooni katalüüdi pinnale, seejärel reaktsioonietappide läbimist ning desorptsiooni, mille käigus katalüüt taastub. Huvilised on ka kiiruse seaduspärasused, aktiivsuse energia, ning näitajad nagu turning-over frequency (TOF) ja turning-over number (TON), mis mõõdavad katalüüdi efektiivsust ja kestvust.

Kasutusvaldkonnad hõlmavad tööstuslikku sünteesi (näiteks lämmastikuühendite tootmine Haber-Bosch), katsetsüsteeme rafineerimises, katla- ja sõidukite heitgaaside puhastust ning rohelist keemiat ja biokatalüüsi. Sõna katalüüsil on eestikeelses keeles adessiivvorm, mis viitab olukorrale või protsessile katalüüsi all või katalüütilises kontekstis.