催化剂是什么？

也就是说，“催化剂”的另一个名称是改变某些化学过程的速率。这样才能达到预期的效果。

定义:根据IUPAC在1981中提出的定义，催化剂是在不改变反应的标准吉布斯自由焓的情况下，能加快反应速度的物质。这种作用叫做催化作用。涉及催化剂的投影是催化反应。

催化剂可以诱导化学反应发生变化，使化学反应进行得更快或在更低的温度环境下进行化学反应。

我们可以从玻尔兹曼分布和能量分布图中观察到，催化剂可以使化学反应物在不改变的情况下，通过活化能较小的路径进行化学反应。通常在这个能量下，分子无法完成化学反应，或者需要很长时间才能完成化学反应。然而，在催化剂的存在下，分子完成化学反应所需的能量较少。

催化剂分为均相催化剂和非均相催化剂。非均相催化剂出现在不同相的反应中(例如固体催化剂以液态混合)，而均相催化剂出现在同一相(例如液体催化剂以液态混合)。简单的多相催化反应包含反应物(或zh-ch:底物；Zh-tw(受体)吸附在催化剂表面，反应物中的键非常脆弱，导致新的键产生，而产物与催化剂之间的键并不牢固，导致产物的出现。目前，许多具有不同吸附反应可能性的结构位置是已知的。

仅因其存在而能加速或减慢化学反应速率，但其成分和质量不变的物质，称为催化剂。当催化剂和反应物处于均匀的气相或液相时，称为单相催化；当催化剂和反应物属于不同的相时，称为多相催化。

加速化学反应的催化剂称为正催化剂；减缓化学反应的催化剂叫做负催化剂。例如，无机酸经常被用作酯和多糖水解的正催化剂；二氧化硫被氧化成三氧化硫，五氧化二钒常用作正催化剂。这种催化剂是固体，反应物是气体，形成多相催化。因此，五氧化二钒也被称为催化剂或接触剂。在食用油中添加0.01% ~ 0.02%没食子酸正丙酯能有效防止酸败。这里，没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也称为缓和剂或抑制剂)。

目前，催化剂的作用还没有被完全理解。在大多数情况下，据信催化剂本身和反应物参与了化学反应，这降低了反应所需的活化能。有些催化反应是由于形成了易于分解的“中间产物”。当催化剂分解后，恢复了原来的化学组成，原来的反应物变成了产物。有些催化反应是由于吸附，只能在催化剂表面最活跃的区域(称为活性中心)进行。活性中心面积越大或越多，催化剂的活性越强。如果反应物中有杂质，催化剂的活性可能会减弱或丧失。这种现象称为催化剂中毒。

催化剂对化学反应速率的影响很大，有些催化剂可以将化学反应速率加速到几百万倍甚至更多。催化剂一般是选择性的，只能加速某一个反应或某一类反应。例如，当加热时，甲酸经历分解反应，一半脱水，一半脱氢:

HCOOH = H2O+一氧化碳

HCOOH = H2+二氧化碳

如果使用固体Al2O3作为催化剂，只会发生脱水反应。如果使用固体ZnO作为催化剂，脱氢反应将单独进行。这一现象表明，不同性质的催化剂只能加速特定类型的化学反应。因此，我们可以利用催化剂的选择性，使化学反应主要向某一方向进行。

在催化反应中，人们常常在催化剂之外加入另一种物质来增强催化剂的催化效果。这种物质叫做助催化剂。助催化剂在化学工业中非常重要。比如在合成氨的铁催化剂中加入少量的铝和钾的氧化物作为助催化剂，可以大大提高催化剂的催化效果。

催化剂在现代化学工业中起着极其重要的作用。现在几乎一半的化工产品在生产过程中使用催化剂。例如，铁催化剂用于合成氨的生产，钒催化剂用于硫酸的生产，不同的催化剂用于乙烯聚合和由丁二烯生产橡胶。

酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质，以前称为酶。生物几乎所有的化学反应都是在酶的催化下进行的。酶的催化作用也是选择性的。比如淀粉酶催化淀粉水解成糊精和麦芽糖，蛋白酶催化蛋白质水解成肽。酶在生理学、医学、农业和工业上有重要意义。目前，酶制剂的应用日益广泛。