La catálisis es una industria multimillonaria y es un requisito previo para más del 20% de toda la producción en el mundo industrial. Un catalizador es un material que acelera la velocidad de una reacción sin ser consumido. Más específicamente, un catalizador reduce la barrera de energía libre de activación para convertir un reactivo dado en un producto deseado. Los catalizadores heterogéneos son típicamente metales de transición (Pt, Pd, Rh, Re, Au, Ag, W, Ta, …) sobre soportes como sílice, sílice-alúmina y alúmina.
Ejemplos incluyen:
Nanopartículas de platino / paladio / rodio en óxido de cerio (CeO2) (el convertidor catalítico de tres vías en su automóvil) para convertir NO y CO en CO2 y NO2. En este ejemplo simplificado, aquí CO y NO son los reactivos, CO2 y NO2 son los productos, y Pt / Pd / Rh / CeO2 es el catalizador.
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Cationes de molbydenum (Mo) dispersados en SiO2 para la metátesis de olefina (para redistribuir longitudes de cadena de alqueno a partir de materias primas de petróleo crudo). Aquí las olefinas son los reactivos y Mo (VI) / SiO2 es el catalizador.
Átomos de cromo (Cr) aislados en SiO2 para la polimerización de eteno (para formar el 50% del polietileno de alta densidad del mundo). Aquí el eteno es el reactivo, los sitios activos de CrOx (III) en la sílice es el catalizador, y el producto es el polietileno de alta densidad.
