1. Нефтехимия
• Реакции гидрирования: например, гидродесульфуризация (с использованием Ni-, Co-Mo- или Ni-Mo-катализаторов) и гидрокрекинг.
• Каталитический риформинг: использование платиновых (Pt) катализаторов для повышения октанового числа бензина.
• Реакции изомеризации: улучшение характеристик топлива, например, использование Pt- или Pt-Sn-катализаторов для превращения нормальных алканов в изоалканы.
2. Органический синтез
• Реакции сочетания: Pd- и Ni-катализаторы обычно используются в таких реакциях, как реакции Сузуки, Хека и Соногаширы.
• Селективное окисление: например, окисление спиртов до альдегидов/кетонов (обычно с использованием Ru, Pt или Pd).
• Реакции присоединения: например, в реакциях гидрирования используются Ni-, Pd- или Pt-катализаторы (например, гидрирование олефинов в алканы).
3. Защита окружающей среды
• Очистка выхлопных газов автомобилей: трёхкомпонентные катализаторы (Pt, Pd и Rh) используются для преобразования CO, NOₓ и углеводородов в CO₂, N₂ и H₂O. • Очистка промышленных отходящих газов: например, при каталитическом сжигании летучих органических соединений (ЛОС) часто используются катализаторы на основе драгоценных металлов.
4. Преобразование и хранение энергии
• Топливные элементы: например, в топливных элементах с протонообменной мембраной (PEMFC) Pt часто используется в качестве анодного и катодного катализатора.
• Получение водорода электролизом воды: катализаторы, такие как Ni, Pt и Ir, используются для ускорения реакций выделения водорода и кислорода.
• Технология аккумуляторов: например, катализаторы реакции восстановления кислорода (Mn, Fe, Co, Pt и др.) в металловоздушных аккумуляторах.
5. Синтез аммиака и другие промышленные каталитические процессы
• Синтез аммиака: железо используется в качестве основного катализатора (например, Fe-K-Al₂O₃) для катализа реакции азота и водорода при высокой температуре и давлении.
• Синтез метанола: катализаторы на основе меди (Cu) используются для реакции CO или CO₂ с H₂ с целью получения метанола.
6. Зелёная химия и устойчивое развитие
• Конверсия возобновляемых ресурсов: например, при конверсии биомассы в топливо и химические вещества используются такие катализаторы, как Ru, Pd и Ni. • Конверсия CO₂: например, гидрирование CO₂ для получения метанола, углеводородов и т. д. (с использованием металлических катализаторов, таких как Cu, Ru, Ni и т. д.).