可以用作催化劑的物質有哪些？

有三種類型的催化劑:均相催化劑、多相催化劑和生物催化劑。均相催化劑及其催化的反應物處於同壹狀態(固體、液體或氣體)。例如，如果反應物是氣體，那麽催化劑也將是氣體。壹氧化二氮是壹種惰性氣體，用作麻醉劑。但是，當它與氯和陽光反應時，就會分解成氮氣和氧氣。此時氯氣是均相催化劑，將原本穩定的壹氧化二氮分解成組成元素。多相催化劑和它們催化的反應物處於不同的狀態。例如，在人造黃油的生產中，不飽和植物油和氫氣可以通過固體鎳(催化劑)轉化為飽和脂肪。固體鎳是壹種多相催化劑，它催化的反應物有液態(植物油)和氣態(氫氣)。酶是生物催化劑。生命體利用它們來加速體內的化學反應。如果沒有酶，生物體內的許多化學反應會進行得非常緩慢，難以維持生命。在37℃(人體體溫)左右的溫度下，酶的作用最好。如果溫度高於50℃或60℃，酶就會被破壞，不能再發揮作用。所以，利用酶分解衣服上汙漬的生物洗滌劑，在低溫下最有效。催化劑分為均相催化劑和非均相催化劑。非均相催化劑出現在不同相的反應中(例如固體催化劑以液態混合)，而均相催化劑出現在同壹相(例如液體催化劑以液態混合)。簡單的多相催化反應包含反應物(或zh-ch:底物；Zh-tw(受體)吸附在催化劑表面，反應物中的鍵非常脆弱，導致新的鍵產生，而產物與催化劑之間的鍵並不牢固，導致產物的出現。目前，許多具有不同吸附反應可能性的結構位置是已知的。僅因其存在而能加速或減慢化學反應速率，但其成分和質量不變的物質，稱為催化劑。當催化劑和反應物處於均勻的氣相或液相時，稱為單相催化；當催化劑和反應物屬於不同的相時，稱為多相催化。人們可以通過使用催化劑來提高化學反應的速度，這就是所謂的催化反應。大多數催化劑只能加速某壹種化學反應，或者某壹類化學反應，不能用來加速所有的化學反應。催化劑在化學反應中不會被消耗。在反應前後，它們都可以從反應物中分離出來。然而，它們可能在反應的某壹階段被消耗，然後在整個反應結束之前再生。加速化學反應的催化劑稱為正催化劑；減緩化學反應的催化劑叫做負催化劑。例如，無機酸經常被用作酯和多糖水解的正催化劑；二氧化硫被氧化成三氧化硫，五氧化二釩常用作正催化劑。這種催化劑是固體，反應物是氣體，形成多相催化。因此，五氧化二釩也被稱為催化劑或接觸劑。在食用油中添加0.01% ~ 0.02%沒食子酸正丙酯能有效防止酸敗。這裏，沒食子酸正丙酯是壹種負催化劑(也稱為緩和劑或抑制劑)。目前，催化劑的作用還沒有被完全理解。在大多數情況下，據信催化劑本身和反應物參與了化學反應，這降低了反應所需的活化能。有些催化反應是由於形成了易於分解的“中間產物”。當催化劑分解後，恢復了原來的化學組成，原來的反應物變成了產物。有些催化反應是由於吸附，只能在催化劑表面最活躍的區域(稱為活性中心)進行。活性中心面積越大或越多，催化劑的活性越強。如果反應物中有雜質，催化劑的活性可能會減弱或喪失。這種現象稱為催化劑中毒。催化劑對化學反應速率的影響很大，有些催化劑可以將化學反應速率加速到幾百萬倍甚至更多。催化劑壹般是選擇性的，只能加速某壹個反應或某壹類反應。比如加熱時甲酸發生分解反應，壹半脫水壹半脫氫:HCOOH=H2O+CO HCOOH=H2+CO2如果用固體Al2O3做催化劑，只發生脫水反應；如果使用固體ZnO作為催化劑，脫氫反應將單獨進行。這壹現象表明，不同性質的催化劑只能加速特定類型的化學反應。因此，我們可以利用催化劑的選擇性，使化學反應主要向某壹方向進行。在催化反應中，人們常常在催化劑之外加入另壹種物質來增強催化劑的催化效果。這種物質叫做助催化劑。助催化劑在化學工業中非常重要。比如在合成氨的鐵催化劑中加入少量的鋁和鉀的氧化物作為助催化劑，可以大大提高催化劑的催化效果。催化劑在現代化學工業中起著極其重要的作用。現在幾乎壹半的化工產品在生產過程中使用催化劑。例如，鐵催化劑用於合成氨的生產，釩催化劑用於硫酸的生產，不同的催化劑用於乙烯聚合和由丁二烯生產橡膠。酶是植物、動物和微生物產生的具有催化能力的蛋白質，以前稱為酶。生物幾乎所有的化學反應都是在酶的催化下進行的。酶的催化作用也是選擇性的。比如澱粉酶催化澱粉水解成糊精和麥芽糖，蛋白酶催化蛋白質水解成肽。酶在生理學、醫學、農業和工業上有重要意義。目前，酶制劑的應用日益廣泛。