**催化**（catalysis）或**催化作用**，是利用催化剂参与，改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用。广泛发生于无机物反应、有机物反应、生物体内反应。

许多化学工业要利用催化作用来获得需要的反应速率。催化也是一种化工单元过程，催化剂本身在反应中不会被消耗，但催化剂会改变反应速率，一催化劑亦可能參與複數的催化反應。正催化劑可加速反應；負催化劑或抑制劑則會與反應物反應進而降低化學反應。可提高催化劑活性的物質稱為促進劑；降低催化劑活性者則稱為催化毒。

相較於未催化的反應，同溫度的催化反應擁有較低的活化能。催化劑可以藉由結合反應物達到極化的效果，如酸催化劑之於羰基化合物的合成；催化劑也可產生非自然的反應中間物，如以四氧化鋨催化烯烴的雙羥基化中產生的鋨酸鹽酯；催化劑亦可造成反應物的裂解，如製氫時產生的單原子氫。

很多物质都可以做催化剂，在无机物反应中，通常利用酸、碱、金属或金属化合物作为催化剂，在有机物反应中多用有性的蛋白质分子——酶作为催化剂，生物体内许多化学反应都依赖酶來进行的。

催化反应可以发生在均相催化和多相催化中，也可以发生在复相催化中：

均相催化反应
------

在均相催化反应中，催化剂和反应物处于同一相中，一般发生在液体状态中。催化劑可與反應物生成中間體，使反應機理轉變為另一個擁用較低活化能的新機理，故反應速率得以提升。

以過二硫酸根離子（S2O82-）與碘離子（I-）的反應為例：

S2O82-(aq) + 2 I- = 2 SO42-(aq) +I2 (aq)
E^{{\ominus }}=+1.47{\text{V}}
加入鐵(III)離子可催化以上反應，機理如下:

{\mathrm {2Fe\_{{(aq)}}^{{3+}}+2I\_{{(aq)}}^{{-}}=I\_{{2(aq)}}+2Fe\_{{(aq)}}^{{2+}}}}
E^{{\ominus }}=+0.23{\text{V}}
{\mathrm {2Fe\_{{(aq)}}^{{2+}}+{{S\_{{2}}}{O\_{{8}}}}\_{{(aq)}}^{{2-}}=2Fe\_{{(aq)}}^{{3+}}+2SO\_{{4}}^{{2-}}{\_{{(aq)}}}}}
E^{{\ominus }}=+1.24{\text{V}}
又例如以*Δ*代表催化剂，反应过程如下：

\left(\mathrm{A} \right)+\left(\Delta \right)=\left(\mathrm{A} \Delta \right)
\left(\mathrm{A} \Delta \right)+\left(\mathrm{B} \right)=\left(\mathrm{K} \right)+\left(\Delta \right)
所以最终结果为：

\left(\mathrm{A} \right)+\left(\mathrm{B} \right)+\left(\Delta \right)=\left(\mathrm{K} \right)+\left(\Delta \right)
本来A和B之间不能直接反应或反应速率太慢，*Δ*的存在促进了A和B之间的反应，生成了新的产品K。

多相催化反应
------

多相反应中催化剂一般是固体，催化反应按照下列步骤进行：

1. 擴散-反应物扩散到催化剂的表面；
2. 吸附-反应物被吸附到催化剂表面；
3. 反應-被吸附的反应物在催化剂表面解离各键，并因此发生反应，生成新产物；
4. 脫附-新的产物从催化剂表面解吸。
5. 擴散-產物從催化剂表面擴散

催化劑的催化作用原理較複雜，不同的催化劑的作用原理不盡相同，酶的催化作用更為複雜，而且具有高度的選擇性，只能對某種特定的反應進行催化，在食品工業和藥物合成中，經常利用酶来進行催化。另外，由於d棟元素原子具有不同數目的價電子及低能階的空電子能階，故能使反應物吸附在d棟金屬表面。因此在一些反應中，包括以哈柏法生產氨氣，d棟金屬可以提供一個適當的金屬表面，進行多相催化反應。此外，二氧化錳催化過氧化氫分解成水之反應亦為多相催化作用。

複相催化反应
------

複相催化是一独立的化学反应。它兼有均相催化的温度和多相催化的速度。同时具有可控的方向性。对固液气均可进行催化且用量极少。在反应时，全方位的进行催化，致使反应速率加快数千倍。由于催化能力倍增，使其可从碳水化合物中移动氢氧，而这正是把工业和生物废弃物"一步法"转化为标准汽柴油的科学基础。列如：

二氧化碳 + 废塑料轮胎 --> 汽柴油+可燃气+炭黑
既解决了空中环境堵塞，又将地面废弃物转化为能源；

煤+地面农、林、牧、城市生活废弃物、城市工业废弃物 --> 汽柴油+可燃气+炭黑
既解决了地面的污染问题，地面生态通道的堵塞，和煤排出的二氧化碳问题，又将煤、地面废弃物转化为急需的汽、柴油基础油，它产生的可燃气体和天然气的低碳排放是一个水平：排出的可燃气体，碳排放量为16%，天然气的碳排放量12%

优化化石能源的产业结构。用先进的催化技术和仿生能源的工艺方法，将 
炼油工业转化为资源节约型的工业结构。

石油 --> 汽柴油+可燃气+炭黑
以高科技手段，打破垄断，形成资源节约型产业，把地下化石能源成本降下来。
相比于传统炼油，设备成本为（1/5） 生产成本为（1/2）且更多的产出来源于石油中的生物质

複相催化具有广泛的用途。它可替代多相和均相催化。同时，它也会从本质上改变燃烧动力，因而对动能机械影响很大，像飞机，火车，轮船及其它大型运输工具。因为它可解决加速度和长距离巡航问题。另外，它可降低多种物质的临界点。这将极大的有利于核反应炉，超临界萃取，地下油砂的开采。

氧化还原催化反应
--------

通过金属氧化物中金属元素的变价（氧化还原循环）来加速反应速率的催化作用。

外部連結
----

|  |  |
| --- | --- |
|  | 维基词典中的词条「」。 |

|  |  |
| --- | --- |
|  | 维基共享资源中相关的多媒体资源：**催化** |

|  |  |
| --- | --- |
|  | 英文维基文库中的《1911年版大英百科全書》條目：**Catalysis** |

* Science Aid: Catalysts Page for high school level science
* W.A. Herrmann Technische Universität presentation （页面存档备份，存于）
* Alumite Catalyst, Kameyama-Sakurai Laboratory, Japan （页面存档备份，存于）
* Inorganic Chemistry and Catalysis Group, Utrecht University, The Netherlands （页面存档备份，存于）
* Centre for Surface Chemistry and Catalysis （页面存档备份，存于）
* Carbons & Catalysts Group, University of Concepcion, Chile （页面存档备份，存于）
* Center for Enabling New Technologies Through Catalysis, An NSF Center for Chemical Innovation, USA （页面存档备份，存于）
* "Bubbles turn on chemical catalysts" （页面存档备份，存于）, Science News magazine online, April 6, 2009.

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * 
* 论
* 编
基本反应机理 |
| --- |
|  |
| 亲核取代 | 单分子亲核取代反应（SN1） · 双分子亲核取代反应（SN2） · 芳香族亲核取代反应（SNAr） · 分子内亲核取代反应（SNi） · 親核醯基取代反應 (SNAcyl) |
|  |
| 消除反应 | 单分子消除反应（E1） · E1cB反应 · 双分子消除反应（E2） |
|  |
| 加成反应 | 亲电加成反应（EA） · 亲核加成反应（NA） · 自由基加成 · 环加成反应 |
|  |
| 相关主题 | 基元反应 · 反应分子数 · 立体化学 · 催化剂 · 碰撞理论 · 溶劑效應 · 箭头推动法 |
|  |
| 化学动力学 | 速率方程 · 速率控制步驟 |

 |


|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * 
* 论
* 编
电池或電池組 |
| --- |
|  |
| 列表 |
|  |
| 電池类型 | 
* 伽伐尼電池
* 伏打電堆
* 槽式電池（英语：）
* 濃差電池
* 热电偶电池（英语：）
* 非傳統定義電池

 | 伽伐尼電池 |
|  |
| 原電池（非充電型） | 
* 鹼性電池
* 铝空气电池
* 本生电池
* 铬酸电池（英语：）
* 克拉克电池（英语：）
* 鋅銅電池
* 乾電池
* 爱迪生-拉朗德电池（英语：）
* 葛罗夫电池（英语：）
* 勒克朗舍电池（英语：）
* 锂电池
* 水銀電池（鋅汞電池）
* 金屬空氣電池（英语：）
* 氫氧電池
* 硅空气电池（英语：）
* 氧化銀電池
* 韦斯顿电池
* 赞伯尼电堆（英语：）
* 锌空气电池
* 碳锌电池

 |
|  |
| 蓄電池（充電型） | 
* 汽車電池（英语：）
* 铅酸蓄电池
	+ gel / VRLA（英语：）
* 鋰空氣電池
* 鋰離子電池
	+ 鋰離子聚合物電池
	+ 磷酸铁锂电池
	+ 鋰钛電池（英语：）
	+ 鋰硫電池（英语：）
	+ 双碳电池（英语：）
* 熔盐电池（英语：）
* 纳米孔电池（英语：）
* 纳米线電池
* 鎳鎘電池
* 镍氢气电池（英语：）
* 镍铁电池
* 鎳鋰電池（英语：）
* 镍氢电池（低自放電鎳氫電池）
* 鎳鋅電池（英语：）
* 多硫化钠溴电池（英语：）
* 钾离子电池
* 可充電鹼性電池
* 銀鋅電池
* 钠离子电池
* 钠硫电池
* 固态电池
* 全釩氧化還原液流電池
* 锌溴电池（英语：）
* 鋅鈰電池（英语：）
* 铝离子电池

 |
|  |
| 其他形式電池（非傳統定義電池） | 
* 太阳能电池
* 燃料电池
* 核電池

 |
|  |
| 電池部件 | 
* 电极
* 陽極
* 陰極
* 接合劑（英语：）
* 催化剂
* 电解质
* 离子
* 鹽橋
* 半透膜
* 半電池

 |

 |

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * 
* 论
* 编
化學分支 |
| --- |
|  |
| 
* 生物分子列表
* 无机化合物列表
* 有机化合物列表
* 元素周期表

 |
|  |
| 分析化学 | 
* 仪器分析
* 电化学分析
* 光谱法
	+ IR
	+ Raman
	+ uv-vis
	+ NMR
* 质谱法
	+ EI
	+ ICP
	+ MALDI
* 色谱法
	+ GC
	+ HPLC
* 飞秒化学
* 晶体学
* 表征

 |
|  |
| 物理化学 | 
* 电化学
* 热化学
* 化学热力学
* 胶体化学
* 表面科学
* 光谱学
* 结构化学 / 晶体学
* 化学物理学
* 化学动力学
	+ 飞秒化学
* 量子化学
* 光化学
* 核化学

 |
|  |
| 无机化学 | 
* 配位化學
* 磁化学
* 有机金属化学
* 生物无机化学
* 生物有機金屬化學
* 原子簇化學
* 晶体学
* 固体化学
* 冶金学
* 材料科学

 |
|  |
| 有机化学 | 
* 生物化学
* 生物有机化学
* 化學生物學
	+ 生物正交化学
* 临床化学
* 神經化學
* 生物物理化学
* 分子生物学

* 立体化学
* 物理有机化学
* 有机反应
* 逆合成分析
* 不对称合成
* 全合成 / 半合成
* 药物化学
* 富勒烯化学
* 高分子化学
* 石油化学

 |
|  |
| 其他化學 | 
* 核化学
	+ 錒系化學
	+ 放射化学
	+ 辐射化学
* 天体化学 / 宇宙化學
* 地球化学

* 环境化学
	+ 大气化学
	+ 海洋化學
* 煤化学
* 石油化学
* 食品化學
* 農業化學

* 化学教育
* 法医化学（英语：）

* 纳米化学
	+ 超分子化學
* 化学合成
	+ 绿色化学
	+ 点击化学
	+ 组合化学
	+ 生物合成
* 计算化学
* 理论化学
* 湿化学

 |
|  |
| 参阅 | 
* 化学史
	+ 化学年表
	+ 元素发现史
* 诺贝尔化学奖
* "中心科學"
* 化学反应
	+ 催化
* 化學元素
* 化合物
* 原子
* 分子
* 离子
* 化学键

 |
|  |
| 
* 分类**化學分類**
* 主题**化學主題**
* 共享资源页面 **共享資源**
* 专题 **專題**

 |

 |

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
| 

|  |  |
| --- | --- |
| 规范控制 編輯維基數據鏈接 | 
* AAT: 300014902
* BNE: XX526142
* BNF: cb119418709 (data)
* FAST: 848867
* GND: 4029921-1
* J9U: 987007284858305171
* LCCN: sh85020938
* LNB: 000087255
* NDL: 00572118
* NKC: ph121514
* SUDOC: 027359727

 |

 |