早在公元前,中國(guó)已會(huì)用酒曲(生物酶催化劑)造酒。18世紀(jì)中葉,鉛室法制硫酸中用一氧化氮作催化劑是工業(yè)上采用催化劑的開(kāi)始。催化這個(gè)詞是1835年J.J.貝采利烏斯引用到化學(xué)學(xué)科中來(lái)的。1902年W.奧斯特瓦爾德將催化定義為:“加速化學(xué)反應(yīng)而不影響化學(xué)平衡的作用?!?910年實(shí)現(xiàn)合成氨的大規(guī)模生產(chǎn),是催化工藝發(fā)展史上的里程碑。20世紀(jì)以來(lái),催化工藝迅速發(fā)展,例如,20年代研究成功用鈷催化劑由一氧化碳和氫合成液體燃料的費(fèi)-托法;1955年研究成功齊格勒-納塔催化劑,用于烯烴定向聚合;現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)和煉油工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程,已有80%以上使用了催化方法。
助催化劑:本身不具有催化活性,但加入后(加入量一般低于催化劑量的10%)可顯著提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。一種工業(yè)催化劑往往要加入幾種助催化劑,才能使催化劑的活性、選擇性和壽命都達(dá)到預(yù)定要求。例如,合成氨用的雙促進(jìn)催化劑鐵-三氧化二鋁-氧化鉀中的三氧化二鋁和氧化鉀就是助催化劑。
金屬催化劑主要用于脫氫和加氫反應(yīng)。有些金屬還具有氧化和重整的催化活性。金屬催化劑主要是指4、5、6周期的某些過(guò)渡金屬,如鐵、金、鉑、鈀、銠、銥等。金屬催化主要決定于金屬原子的電子結(jié)構(gòu),特別是沒(méi)有參與金屬鍵的d軌道電子和d空軌道與被吸附分子形成吸附鍵的能力。因此,金屬催化劑的化學(xué)吸附能力和d軌道百分?jǐn)?shù)是決定催化活性的主要因素。