Katalyzátorysú látky, ktoré zvyšujú rýchlosť hydrogenácií, ktoré zahŕňajú pridanie atómov vodíka do molekuly. Bežne sa používajú v chemickom a ropnom priemysle na premenu nenasýtených uhľovodíkov do nasýtenejších foriem. Príležitostné katalyzátory hydrogenácie zahŕňajú kovy, ako je nikel, paládium a platina, ktoré sa často používajú vo forme kovových nanoplátkov podporovaných na materiáli solídnej podpory. Výber katalyzátora závisí od špecifických reakčných podmienok vrátane teploty, tlaku a zapojených reaktantov. Katalyzátory môžu byť tiež modifikované použitím promótorov alebo ligandov na jemné doladenie ich aktivity a selektivity. Okrem toho sa môžu hydrogenácie reakcie vykonávať za homogénnych alebo heterogénnych podmienok v závislosti od rozpustnosti katalyzátora v reakčnej zmesi.

Mechanizmus hydrogenačných reakcií je typicky viacstupňový proces, ktorý zahŕňa adsorpciu reaktantov na povrch katalyzátora, po ktorom nasleduje aktivácia reaktantov rozbíjaním a tvorbou väzby. Skutočná hydrogenácia sa potom uskutočňuje na katalytickom povrchu, čo vedie k pridaniu atómov vodíka k reaktantom. Výrobky sa potom desorbujú z povrchu a opakuje sa katalytický cyklus.

Ďalšou dôležitou aplikáciou hydrogenácií katalyzátorov je výroba vodíka ako paliva. Toto je známe ako hydrogenácia vody, ktorá zahŕňa elektrolýzu vody na výrobu vodíka a kyslíka. V tomto procese sa katalyzátory používajú na uľahčenie reakcie a zvýšenie jeho účinnosti. Platina sa bežne používa ako katalyzátor tejto reakcie kvôli jej vysokej aktivite a stabilite.

V posledných rokoch sa zvýšil záujem o rozvoj udržateľných katalyzátorov hydrogenácie založených na zemských a netoxických prvkoch, ako je železo a kobalt, s cieľom znížiť závislosť od drahých kovov. Tieto katalyzátory sú typicky pripravené pomocou pokročilých techník syntézy materiálov, ako je depozícia Atom Layer alebo povrchové inžinierstvo.

Celkovo, celkovo,katalyzátoryZohrávajú rozhodujúcu úlohu v mnohých chemických a priemyselných procesoch, čo umožňuje účinnú a selektívnu transformáciu širokého spektra organických zlúčenín. Okrem ich použitia v ropnom priemysle sa používajú aj v syntéze jemných chemikálií, farmaceutických výrobkov a potravinových prísad. Vývoj účinných a udržateľných katalyzátorov hydrogenácie je rýchlo sa rozvíjajúca oblasť s mnohými vzrušujúcimi výskumnými príležitosťami a aplikáciami v širokej škále priemyselných odvetví.