在化学工业中，催化剂扮演着不可或缺的角色。它们不参与反应，但能显著提高反应速率，使得整体效率大幅提升。以下是几点说明催化剂在化学过程中的关键作用。
提高反应速率
催化剂通过提供一种更易于发生化学变化的途径来促进反应。这通常涉及到降低活化能，即使一个具有较高能量障碍的反应能够成功进行。例如，在制备氯乙烯时，使用铜作为催化剂可以减少对热和压力的需求，从而缩短生产周期并节省能源。
改变选择性
催化剂可以控制某些分子的特定功能，使得某些反向可能更加有利。这对于合成复杂分子来说至关重要，因为它允许研究人员精确地控制生成产品的结构和组成。在药物合成领域，这种精细控制尤为关键，因为小型变动可能会导致完全不同的生物学行为。
促进可持续性
使用催化剂通常比传统方法（如使用强氧 化物）更环保，因为它们产生较少副产品，并且通常需要更低温度和压力。这种方式不仅节约了能源，还减少了废物产生，从而支持可持续发展目标。
减少副产物形成
在许多情况下，非理想产物会随着主产物一起生成，而这些副产品往往难以去除或转换为有价值商品。如果使用适当的催化条件，可以显著降低这些副产品形成的情况。此外，一些现代催化技术还允许实时监测和调节，以进一步优化输出。
增强多功能性
一些金属氧酸盐等多孔材料可以同时进行多个不同类型的化学过程，如氧、氢气、甲醇等，这种现象称为“协同效应”。这意味着同一系统可以执行多项任务，无需额外设备或步骤，这在资源有限或者空间受限的情况下非常有用。
新兴材料与技术探索
随着纳米科技和表面科学领域不断发展，我们正在见证新的独特催化材料被开发出来，如金纳米颗粒、石墨烯基膜等。此类新兴材料展现出令人振奋的一般性的增益性能，比如耐腐蚀、高稳定性以及对毒害环境污染源的大容量吸附能力，为未来的绿色制造业开辟了广阔前景。
