催化剂与化学工业
工业化学中的催化剂
工业化学中的催化剂工业化学中的催化剂在化学反应中起着至关重要的作用。
催化剂是一种能够加速化学反应速率、但在反应结束时保持不变的物质。
通过催化剂的作用，可以降低反应所需的能量，提高反应的选择性和产率，从而在工业生产中起到节能、减排和提高效率的作用。
本文将介绍工业化学中常见的催化剂及其应用。
一、金属催化剂金属催化剂是工业化学中应用广泛的一类催化剂。
金属催化剂通常是过渡金属或贵金属，如铂、钯、铑等。
这些金属催化剂在氢化、氧化、羰基化、羟基化等反应中具有重要作用。
1. 氢化反应中的金属催化剂氢化反应是工业上常见的一类反应，通常用于加氢裂化、加氢饱和等过程。
在氢化反应中，常用的金属催化剂包括铂、钯、镍等。
以加氢裂化为例，石脑油经过加氢裂化反应可以得到烷烃和烯烃，其中钯催化剂可以有效催化石脑油的裂化反应，提高产率和选择性。
2. 氧化反应中的金属催化剂氧化反应是工业上常见的另一类反应，如氧化脱氢、氧化脱氧等过程。
在氧化反应中，常用的金属催化剂包括铁、铬、钒等。
以氧化脱氢为例，乙醇经过氧化脱氢反应可以得到乙烯和水，铬催化剂可以有效催化乙醇的脱氢反应，提高产率和选择性。
3. 羰基化反应中的金属催化剂羰基化反应是工业上常见的一类重要反应，如甲醇羰基化、一氧化碳羰基化等过程。
在羰基化反应中，常用的金属催化剂包括铑、铑铱合金等。
以甲醇羰基化为例，甲醇经过羰基化反应可以得到甲醛和二氧化碳，铑催化剂可以有效催化甲醇的羰基化反应，提高产率和选择性。
二、氧化物催化剂氧化物催化剂是工业化学中另一类常见的催化剂。
氧化物催化剂通常是氧化物或氧化物复合物，如氧化铁、氧化铝、氧化钛等。
这些氧化物催化剂在氧化、还原、氧化还原等反应中具有重要作用。
1. 氧化反应中的氧化物催化剂氧化反应是工业上常见的一类反应，如氧化脱氢、氧化脱氧等过程。
在氧化反应中，常用的氧化物催化剂包括氧化铁、氧化铝、氧化钛等。
以氧化脱氢为例，乙醇经过氧化脱氢反应可以得到乙烯和水，氧化铁催化剂可以有效催化乙醇的脱氢反应，提高产率和选择性。
催化剂的制备及其在化学工业中的应用
催化剂的制备及其在化学工业中的应用化学工业的发展离不开催化剂的应用，催化剂是一种能够在化学反应中降低能量损耗和速率的物质。
催化剂的应用不仅在化学工业中广泛应用，也涉及到环境保护，纳米技术以及生物工艺和医学领域等，因此，研制和制备更加高效、具有广泛适用性的催化剂已经成为了化学工程领域中的热门研究方向之一。
一、催化剂的制备催化剂的制备是一种复杂的过程，一般需要从纳米级别开始，通常的方法是先选择合适的载体，然后将羟基或氨基含量丰富的化合物分散到载体材料中。
目前主流的催化剂制备方法有：物理法、生物法、化学合成法、模板法和纳米法等。
1.物理法物理法主要是通过熔融、蒸发、小分子交换等方式制备出具有特殊形状和结构的纳米材料。
常见的物理法制备催化剂的方法有：热沉积法、化学气相沉积法、蒸发冷凝法、纳米微晶合成法、电弧放电法等。
2.生物法生物法指的是利用生物体制造、分离、提取具有特殊催化性质的物质的过程。
一般可以通过糖类、蛋白质和DNA等高分子材料来制备具有特定功能群的催化剂，这些催化剂不仅具有很好的活性，而且其生产过程通常比普通催化剂生产过程更环保可持续。
3.化学合成法化学合成法是一种将原子和分子按照特定的化学配方进行组装的过程，常用的化学合成法制备催化剂有：溶浸、共沉淀、沉淀、交换、均质化学合成等。
4.模板法模板法是指在局部区域延伸至整个材料表面的结构中，使用有序分子间作为模板，利用有机化学合成法合成出高级有序结构的新型催化材料。
常用的模板法包括：硅胶模板合成法、胶体晶体模板合成法、介孔材料模板合成法等。
5.纳米法纳米法制备催化剂的常用方法是利用纳米化技术将已经存在的催化剂“压缩”成纳米尺度，在这个过程中，催化剂分子之间的数目减少，提高了化学反应的主动力。
同时，纳米化后的催化剂具有更高的活性、选择性和耐久性。
二、催化剂在化学工业中的应用催化剂的应用范围非常广泛，特别是在化学工业中，催化剂的应用使得许多关键的化学过程变得更加高效、经济，同时也减少了化学污染排放。
化学工业中的催化剂
化学工业中的催化剂化学工业中的催化剂在各种化学反应中起着至关重要的作用。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质，而在反应结束后能够保持其自身不被消耗或改变的性质。
催化剂通过降低反应的活化能，使得反应能够在更温和的条件下进行，从而提高反应速率，节约能源，并且减少副产物的生成。
本文将探讨化学工业中催化剂的种类、应用以及对环境和经济的影响。
一、催化剂的种类1. 金属催化剂金属催化剂是应用最广泛的一类催化剂。
金属催化剂通常是过渡金属元素或其化合物，如铂、钯、铑等。
这些金属催化剂在氢化、氧化、羰基化等反应中发挥着重要作用。
以铂为代表的贵金属催化剂具有良好的催化活性和选择性，被广泛应用于石油加工、有机合成等领域。
2. 酸碱催化剂酸碱催化剂是另一类常见的催化剂。
酸催化剂如硫酸、氯化铁等在酯化、酯交换等反应中具有良好的催化效果；碱催化剂如氢氧化钠、氢氧化钾等常用于皂化反应、酯化反应等。
酸碱催化剂通常是无机物质，易于制备和回收利用。
3. 生物催化剂生物催化剂是一类利用生物体内酶类催化剂进行催化反应的技术。
生物催化剂具有高效、高选择性、温和条件等优点，被广泛应用于食品加工、医药制备等领域。
例如，酶催化剂在植物油加氢、酶解等反应中发挥着重要作用。
二、催化剂在化学工业中的应用1. 石油加工石油加工是化学工业中催化剂应用最为广泛的领域之一。
催化裂化、催化重整、催化裂解等反应都离不开催化剂的作用。
金属催化剂在石油加工中发挥着重要作用，可以提高燃料的辛烷值、减少芳烃和烯烃的生成，从而提高燃料的质量。
2. 化学合成化学合成是另一个重要的催化剂应用领域。
有机合成中的氢化、氧化、羰基化等反应都需要催化剂的参与。
金属催化剂在有机合成中具有广泛的应用，可以提高反应的速率和选择性，降低反应的温度和压力，减少副产物的生成。
3. 环境保护催化剂在环境保护领域也发挥着重要作用。
汽车尾气中的催化转化器利用贵金属催化剂将有害气体如一氧化碳、氮氧化物转化为无害的氮气和二氧化碳，减少了对大气的污染。
催化剂的名词解释
催化剂的名词解释催化剂是一种能够加速化学反应速率但本身并不参与反应过程的物质。
它通过提供新的反应路径或改变反应的活化能，降低反应的能垒，使反应更容易发生。
催化剂在化学工业、生物学以及日常生活中扮演着重要的角色。
一、催化剂的基本原理催化剂的基本原理是通过提供活化中间体或降低反应所需的能量，加速反应速率。
催化剂能够吸附在反应物表面，改变化学结构或改变电子环境，从而影响反应机制。
通过改变反应路径，催化剂可以降低反应的活化能，使反应更容易发生。
二、催化剂的分类催化剂可以分为两类：均相催化剂和异相催化剂。
1. 均相催化剂均相催化剂与反应物和产物相处于相同的物理相中，一般是气体或溶液。
它们能够与反应物形成中间化合物，通过改变电子环境或提供反应活化能来加速反应速率。
常见的均相催化剂包括金属离子、有机化合物、酶等。
例如，铂金在汽车尾气净化中起到催化剂的作用。
2. 异相催化剂异相催化剂与反应物和产物相处于不同的物理相中，常见的是固体催化剂与气体或液体反应物和产物接触。
异相催化剂通常是高表面积的固体材料，其表面具有活性位点，能够吸附并与反应物发生反应。
常见的异相催化剂包括金属催化剂、氧化物催化剂和酸碱催化剂等。
例如，镍催化剂在氢化反应中起到重要作用。
三、催化剂在化学工业中的应用催化剂在化学工业中具有广泛的应用。
它们可以加速反应速率，降低反应温度，提高产率和选择性，从而节省能源和原料，减少废物生成。
1. 催化裂化催化裂化是石油化工中一项重要的工艺，通过催化剂在高温下分解石油烃分子，将重油转化为较轻的烃类。
这项工艺产生了大量的汽油和石油化工原料，利用催化剂可以提高产率和降低能耗。
2. 合成氨合成氨是农业和化学工业中的重要中间体，广泛应用于合成肥料、塑料和化学品等。
通过将氮气和氢气在催化剂存在下进行反应，合成氨可以高效地实现。
四、催化剂在生物学中的应用除了在化学工业中的应用，催化剂在生物学中也起到重要的作用。
1. 酶催化生物体内的酶是天然的催化剂，在生物体内催化各种生化反应。
化学催化剂在工业中的应用
化学催化剂在工业中的应用化学催化剂是指能够加速化学反应速率并参与反应而不参与反应的物质。
在工业化生产中，催化剂起到了至关重要的作用。
它们能够降低反应的能量要求，提高反应速率，并且在反应结束后能够得到回收和再利用。
本文将介绍化学催化剂在工业中的应用。
一、合成氨催化剂合成氨是工业中的重要反应，用于生产氨气。
它的反应是通过氢气和氮气的结合进行的。
然而，这是一个高温高压的反应，能量要求很高。
催化剂用于加速这个反应过程，常用的催化剂是铁和钼的化合物。
这些催化剂能够提供正确的反应表面，使得反应更加高效。
二、裂化催化剂裂化是一种石油加工过程，用于从原油中分离出不同种类的烃类化合物。
裂化催化剂在这个过程中发挥了重要作用。
催化剂常用的成分是硅和铝的氧化物，它们能够破坏石油中的大分子化合物，将它们分解成较小的分子。
这个过程能够提高石油的利用率，并产生更多的汽油和石油化学原料。
三、催化裂化重整催化剂催化裂化重整是炼油过程中的关键步骤之一。
它用于将低值的烷烃化合物转化为高值的芳烃化合物。
在这个过程中使用的催化剂主要成分是铂、铱和铳的氧化物。
这些催化剂在高温高压下能够引发反应，将烷烃转化为芳烃，并提高产率和选择性。
四、加氢脱硫催化剂加氢脱硫是一种常见的石油精炼过程，用于去除原油中的硫化物。
硫化物是一种有害物质，会对环境造成污染，并对催化剂和设备产生腐蚀。
在加氢脱硫过程中，催化剂常常是由钼、镍和钴的氧化物制成。
这些催化剂能够催化硫化物的加氢反应，将其转化为硫化氢并去除。
五、氧化剂氧化剂在化学工业中被广泛应用，用于促进氧化反应。
这些催化剂能够提供氧原子，使得被氧化物质能够与氧反应，并产生新的化合物。
常用的氧化剂有铂、钌和铋的氧化物。
它们广泛应用于生产中不同的氧化反应，如气体鉴别、金属氧化、有机氧化等。
综上所述，化学催化剂在工业中扮演着重要的角色。
它们能够提高反应速率，降低反应能量需求，并具有回收再利用的特点。
不同类型的催化剂在不同的工业过程中得到了应用，如合成氨催化剂、裂化催化剂、催化裂化重整催化剂、加氢脱硫催化剂和氧化剂。
石油化学工业中的贵金属催化剂
石油化学工业中的贵金属催化剂石油化学工业是国民经济的重要支柱产业，其发展水平直接关系到国家的经济实力和科技水平。
在石油化学工业的生产过程中，催化剂的作用至关重要。
贵金属催化剂作为一种高性能的催化剂，在石油化学工业中具有广泛的应用价值。
本文将深入探讨石油化学工业中的贵金属催化剂，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
贵金属催化剂在石油化学工业中发挥着重要作用，其应用涵盖了多种化学反应过程。
例如，钯催化剂在烯烃氢甲酰化反应中具有很高的活性，能够高效地合成醇类化合物；铑催化剂则广泛应用于羰基化反应，如在生产醋酸过程中提高反应速率和选择性；铂催化剂在很多重要的有机反应中，如烷基化、酰基化、酯化等反应中均具有优良的催化性能。
钯催化剂是一种常见的贵金属催化剂，在烯烃氢甲酰化反应中具有很高的活性。
在制备过程中，钯催化剂可以通过络合作用稳定存在于非极性溶剂中的烯烃分子，同时提高其反应活性。
钯催化剂还具有良好的耐高温和抗毒性，因此在工业生产中具有广泛的应用前景。
铑催化剂在羰基化反应中具有优良的催化性能，能够在低温低压条件下进行反应，且具有很高的选择性。
铑催化剂还具有较好的稳定性和抗结垢性能，能够在反应过程中抑制积碳和催化剂失活等问题。
由于其应用范围广泛，铑催化剂已成为石油化学工业中的重要组成部分。
铂催化剂在多种有机反应中具有优良的催化性能，如烷基化、酰基化、酯化等。
铂催化剂的特点在于其活性高、选择性好且稳定性强。
铂催化剂还具有良好的抗中毒性能，可以在一定程度上抵抗杂质的影响，从而延长催化剂的使用寿命。
在工业生产中，铂催化剂的应用也非常广泛。
钯催化剂的优点在于其活性高、选择性好且稳定性强。
同时，钯催化剂具有良好的耐高温和抗毒性，可以在一定程度上抵抗杂质的影响。
然而，钯催化剂的缺点是制备成本较高，而且在某些反应中的催化活性还有待提高。
铑催化剂的优点在于其能够在低温低压条件下进行反应，且具有很高的选择性。
铑催化剂还具有较好的稳定性和抗结垢性能。
化学工业中所使用的催化剂
化学工业中所使用的催化剂
1催化剂简介
催化剂是化学反应中必不可少的物质，通过其加速反应速率和改变反应路径，使得反应达到更高的转化度和选择性。
在化学工业中，催化剂的应用极为广泛。
2催化剂的种类
催化剂的种类较为繁多，常见的有金属催化剂、氧化催化剂、酶催化剂、复合催化剂等。
其中，金属催化剂主要用于有机化学反应中，如铂催化加氢、钯催化交叉偶联等；氧化催化剂在有机合成反应、燃烧反应、汽车尾气催化清洁等方面具有重要作用；酶催化剂是生物催化剂，主要用于生物体内化学反应中；复合催化剂则是多种催化剂的混合物，可以应用于多种化学反应中。
3催化剂的应用
催化剂在化学工业中应用领域广泛。
如炼油、化纤、合成氨、有机合成、催化裂化、催化加氢、催化剂洗涤剂等方面都有催化剂的应用。
在炼油工业中，催化剂的应用可以将原油中的杂质去除或转化成质优的化学品；在有机合成中，催化剂可以有效地提高产率和选择性，并减少副反应产生；在催化裂化中，催化剂可以将长链烷烃断裂成更小的烷烃，以获得更高品质的产品等等。
4经济意义
催化剂在化学工业中的应用对于提高工艺流程的效率和质量、降低生产成本具有重要作用。
通过催化剂的应用，可以节省能源、材料和金钱，缩短反应时间、提高产品质量和收率，同时减少环境污染，具有重要的经济、社会和环保意义。
5结论
综上所述，催化剂作为化学反应中必不可少的物质，在化学工业中应用十分广泛，具有重要的经济、社会和环境意义。
当前，随着绿色化合成及高效催化等工业技术的不断发展，催化剂的应用将更加多样化和高效化。
催化剂在化工生产中的应用
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催化剂可以降低反应活化能，提高反应速率 催化剂可以改变反应途径，提高反应速率 催化剂可以提高反应选择性，减少副反应的发生 催化剂可以提高化 学反应的选择性， 使目标产物的生成 率提高
催化剂可以降低 副产物的生成率， 提高产品的纯度
研究背景：随着环保要求的提高，高效环保催化剂的需求日益增长
研究进展：新型催化剂的开发，如光催化剂、复合催化剂等
应用领域：废水处理、废气处理、土壤修复等
发展趋势：高效环保催化剂的研究与应用将越来越受到重视，成为未来化工生产 的重要方向
非均相催化剂的定义 和分类
非均相催化剂在化工 生产中的应用
新型非均相催化剂的 研究进展
酶催化剂是一种生物催化剂，具有高效、专一、温和等优点 酶催化剂在化工生产中广泛应用于生物合成、生物降解、生物转化等领域 酶催化剂的应用可以提高化工生产的效率和环保性 酶催化剂的研究和应用是化工生产领域的重要方向之一
特点：具有较高 的活性和稳定性
应用：广泛应用 于石油化工、精 细化工等领域
常见类型：如铁、 钴、镍等过渡金 属氧化物催化剂
酸碱催化剂的应用：在化工生产中，酸碱催化剂广泛应用于有机合成、聚合反应、氧化还原 反应等。
酸碱催化剂的优点：酸碱催化剂具有反应速度快、选择性好、稳定性高等优点。
常见的金属催化剂：如铂、钯、铑等 金属催化剂的作用：加速化学反应，提高反应效率 金属催化剂的应用：广泛应用于石油化工、精细化工等领域
金属催化剂的优缺点：优点是反应速度快，缺点是价格昂贵，需要定期更换
催化剂可以提高反 应速率，缩短反应 时间，提高生产效 率
催化剂可以降低能 耗，减少环境污染， 提高生产过程的环 保性
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催化剂与化学工业催化剂与化工生产具有密世的关系，在现代化学工业中，约有80%的化学反应都与催化剂的存在有关。
有人说：“没有催化剂就不能建立近代化学工业。
”一．催化作用的发现怎样使乌黑的原油变成更有价值的车用燃料或形形色色的化工产品呢？用什么方法可以使固体硫黄变成液体硫酸呢？能否使各种化学反应进行得更快一些，并按照人们所需要的方向进行呢？这些问题都要由催化作用来解决。
催化作用就是利用一种叫做催化剂的特殊物质人为地使化学反应加速的过程。
催化剂的特点之一是，反应前后它们的组成与质量不发生变化。
初看起来，这种物质象是“局外物”，但实际上又离不了它，所以很长一个时期人们没有揭穿它的秘密。
现在已经知道，催化剂在反应过程中和原料形成一种容易变成生成物的络合物，在反应结束时它又恢复成原状。
人们对催化作用的认识和催化科学的发展源于人类的生产活动。
早在古代，我国劳动人民就知道用天然发酵法来制酒，酒是酵母菌发酵的产物，是其中酶催化作用的结果。
在18世纪，硫酸是用所谓“铅室法”来制造的：将硫和硝石(NaNO3)一起燃烧所得气体通入底部盛水的铅室中，气体就溶在里面成为硫酸。
当时化学家认为含氧元素多的硝石的作用，只是将硫直接氧化成三氧化硫。
可是后来发现，通常在铅室过程中用的硝石量并不足以将硫氧化成三氧化硫。
假如是硝石直接把硫氧化成三氧化硫，硝石的用量还需增加10倍左右。
进一步研究发现，实现这一过程的关键在于硝石煅烧时所生成的进入铅室中的红褐色蒸汽——氮的氧化物。
氮的氧化物的数量在反应时实际上并不发生变化。
氮的氧化物的催化作用就这样被发现了，但在当时并没有引起注意。
1812年俄国一名科学家发现，将小麦粉和加有微量硫酸的水长时间共热，淀粉会先变成糊精，以后又转化为葡萄糖。
引人注意的是，反应结束时，硫酸量一点也没有减少，这就发现了硫酸对这种反应的催化作用。
以后，各种“局外物”影响化学反应进行的现象知道得越来越多，但却得不到满意的解释。
直到19世纪初，才对催化作用的原理和本质有了初步认识。
1835年瑞典化学家柏齐里乌斯总结了当时的化学成就，明确地提出了催化学说，他把当时发现的某些物质在化学反应中能显著改变反应速率而本身不发生变化的作用称为催化力。
催化与催化剂的概念自此开始。
19世纪科学技术有很大发展，加上人口增加要求提高粮食产量，经过半个世纪的研究，建立了采用催化剂的合成氨和硝酸的工业生产，为化肥工业奠定了基础。
据说，仅为确定合成氨用的氧化铁催化剂组成这一研究，就进行了几千种试验，筛选了两千多种催化剂。
二次世界大战以后，化工基础原料从煤向石油，石油化工发展异常迅速，现在人们生活上的衣食住行无不与石油化工产品密切相关。
石油化工能够获得如此巨大的发展，就是由于催化剂的广泛应用。
二．催化剂的基本性质催化剂在化学反应中有这么重要的作用，它到底具有哪些基本性质呢？1．改变化学反应速率化学反应速率是指化学反应中物质改变某种状态的速率。
许多化学变化并不是把反应物一混合就立刻完成的。
为了完成反应，需要经历一定的时间，而且每种反应都有它自己的变化时间。
种种化学反应速率的差别也很大，如1kg三硝基甲苯爆炸只需十万分之一秒就完全分解，而古代植物变成烟煤，需要两亿多年的时间。
化学反应中加入少量催化剂就会对反应速率产生很大影响。
例如，纯净的氢和氧的混合气体（爆鸣气）在9℃时生成0.15%的水要长达1060亿年的时间。
如果在这种混合气体中加入少量铂石棉催化剂，反应就将在几分之一秒的时间内完成。
虽然催化剂对化学反应具有如此巨大的威力，但催化剂并不能使一切物质间发生反应并加速它。
因为催化剂只能缩短到达反应平衡的时间，而不能使平衡移动。
举例来说，将氮和氢按1∶3物质混合，在500℃和300×105Pa下，平衡时氨的浓度为27%。
这是在这样的条件下理论上氨的浓度所达到的最高值，不论催化剂的活性有多大，也不能使氨的平衡浓度大于这个数值。
就是说，催化剂不能使那些在热力学上不可能发生的反应发生。
这就告诉我们不要为那些在热力学上不可能实现的反应白白浪费人力去寻找高效的催化剂。
而应该根据热力学上的计算，弄清在某种条件下某一反应过程离平衡还有多大距离，然后选择更有利的反应条件并寻找适宜的催化剂。
2．降低反应的活化能许多事实告诉我们，由于催化剂的存在，可以使那些不容易进行的反应变得容易进行，也就是说催化剂可以降低反应物质达到反应时所需要的能量。
我们知道，分子之间发生反应的前提是分子之间的碰撞，但不是分子的每个碰撞都能引起反应，而是只有那些处于活化状态的分子才能发生反应。
所谓活化状态是一种中间状态，它比之反应前后的状态一般是富于能量的。
为了使反应能够进行，就需要对分子进行活化，克服它们的反应惰性。
这只有当分子获得一定的附加能量时才能实现。
这种附加能量称为活化能。
催化剂的作用也可由设想中间络合物的产生来说明。
在催化剂作用下的反应X→Y可分为两个步骤进行：催化剂与反应物分子X结合成中间络合物Z，消耗活化能b；再由Z分解成产物Y及催化剂，消耗活化能c。
设a为非催化反应的活化能，而b和c均比a小得多，所以催化反应的活化能比非催化反应的活化能要小。
反应过程可以表示成：X+k→Z→Y+K，其中K代表催化剂。
催化剂能够降低反应活化能也是其加快反应速率的最本质原因。
3．有特殊的选择性当化学反应在理论上可能存在几个反应方向时，通常一种催化剂在一定条件下只能对其中的一个反应方向起加速作用，这种专门对某一个化学反应方向起加速作用的性能，就称为催化剂的选择性。
乙醇的催化转化是一个很典型的例子。
据统计，采用各种适当的催化剂，在不同的条件下，可以从乙醇制得20多种产物。
例如，乙醇在200～250℃的金属铜催化剂上反应，可以得到乙醛和氢；在350～360℃的Al2O3催化剂上反应可以脱水生成乙烯和水；在400～450℃的ZnO、Cr2O3催化剂上反应可以得到丁二烯等等。
催化剂的这种选择作用在工业上具有特别重要的意义，它好象一把钥匙开一把锁一样，使人们有可能合成出各种各样的产品。
4．有一定的寿命在实践中常常可以碰到以下情况，具有很高活性的催化剂经过短时间使用后就会丧失催化能力，或者在使用过程中活性有逐渐下降的趋势。
这种现象往往是由于反应原料中存在微量能使催化剂失掉活性的物质所引起的。
这类微量物质称为催化毒物，这种现象就叫做催化剂中毒。
例如，生产硫酸中所用的铂催化剂对砷非常敏感，只要落上极微量的砷，就会很快失效。
这就是所说的催化剂中毒了。
为了减轻催化剂中毒，当原料中有害杂质超过规定浓度时，就必须对原料进行精制，除去毒物，以延长催化剂的使用寿命。
固体催化剂除中毒外，还会发生所谓老化现象，就是让不含任何毒物的反应气体通过催化剂时，催化剂也会逐渐丧失加速反应的性能。
产生这种现象的主要原因是催化剂反复在高温下操作，发生再结晶或表面熔化现象，致使其表面结构发生变化。
工业催化剂在使用过程中由于受各种因素影响，寿命长短不一，有的只有几小时，有的长达几年。
当然，催化剂还有一些其他性质，而上面这些性质是催化剂的基本性质。
三．催化剂的组成催化作用可以分为两大类：均相的和多相的。
如果反应物和催化剂处于同一相中，我们就称它为均相催化反应，如二氧化氮使二氧化硫氧化成三氧化硫的气相催化反应，以及许多在溶液中进行的催化反就都是均相催化反应。
如果反应物和催化剂不是同一相，这时反应在两相界面上进行，就称它为多相催化反应，如氧和二氧化硫混合气通过铂丝网生成三氧化硫的反应，反应物是气相，催化剂是固相。
多相催化反应在化学工业中占有特别重要的地位，一些重要的反应，如氨的合成，合成硝酸中的氨氧化，合成橡胶、塑料、纤维用的许多单体，如丁二烯、丙烯腈、苯乙烯、氯乙烯等都是通过气—固相催化反应制得的。
据统计，使用多相催化法生产出来的产品，约占催化过程生产量的80～90%。
多相催化反应所用的固体催化剂，大多数是由活性组分、助催化剂和载体组成。
活性组分是决定催化效能的主要成分，例如各种加氢反应常使用钨、钯、铂、钼、镍、一氧化碳作催化剂的活性组分，它们大都是一些具有催化效能的金属。
除了金属以外，在化学工业中可用作活性组分的物质还很多，如多种氧化物、酸、碱、盐，以及一些天然原料等。
显然，在选择一种反应的催化剂时，活性组分的确定是很关键的一步。
助催化剂是加到催化剂中的少量物质，这种物质本身没有活性或者活性很小。
但它能提高活性物质的活性和选择性，并延长催化剂的寿命。
例如，合成氨反应使用由磁性氧化铁(Fe3O4)还原制得的纯铁作催化剂，它在高温高压的操作条件下(550℃，300大气压)，由于活性的α-Fe微晶增长，催化活性迅速下降，寿命不过几个小时。
但若在熔融的Fe3O4中加入氧化铝(Al2O3)，则可大大减缓微晶的增长速率，而使催化剂的寿命长达数年。
载体是催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支持物。
使用载体的目的原先是为了节约贵重金属材料的消耗，即把贵重材料（如钯、铂等）分散支载在体积松大的物质上，以代替整块材料使用。
另一个目的是使用强度较大的载体可以提高催化剂的机械强度。
后来发现，载体也是催化剂组分中的一个重要成分，它常可与催化活性物质发生某种化学作用，改变活性物质的化学组成和结构，从而改变催化剂的活性及选择性。
四．催化剂在化学工业中的重要性化学工业的发展在很大程度上是依赖于催化剂的开发的。
新型催化剂的研究和应用不断给化学工业带来新的面貌。
1．开辟新原料来源，改变化学工业的内部结构。
化学工业的资源是多种多样的，如植物、粮食、煤、天然气、石油以至空气等。
由于采用新的催化剂，可以将不经济的原料改成廉价原料，可以把复杂的工艺路线改造成简单的工艺路线。
这样就可以改变化学工业对单一原料的依赖，改变化学工业的内部结构。
本世纪60年代，石油和天然气成为化学工业的主要原料，石油化工蓬勃发展起来，成为化学工业的主要支柱，就是大力开发催化剂的结果，使得化学工业的原料减少对粮食及天然物质的依赖。
例如酒精生产原来主要靠粮食，现在可以通过催化剂直接由乙烯来合成；聚氯乙烯塑料的初始原料原来是煤，生产过程中耗电量很大，很不经济，现在采用氯化铜催化剂可以用乙烯氧氯化反应来代替；又如采用新型磷钼铋催化剂，可以通过丙烯氨氧化制得人造羊毛单体丙烯腈。
2．使化工技术向节约原料和能耗的方向发展。
用尽量少的原料和能量生产尽量多的化工产品，一直是化学工业科研的奋斗方向，它在今后能源日益紧张的趋势下尤为重要。
对耗能极大的操作过程要进行根本的改革，就要求催化剂和催化技术有重大的突破。
提高催化剂的选择性和反应转化率，改进操作条件是节省能耗的主要手段。
例如，美国联碳公司研制成功一种新型催化剂，可使低密度聚乙烯的生产由2,000×105～3,500×105Pa降至7×105～21×105Pa，能耗减少3/4。