催化

改变化学反应速率的化学作用
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催化（catalysis）是指利用催化剂改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用，[1][6]它本质上是一种化学作用，能显著提高化学反应速率。在反应前后，其自身的组成和数量保持不变的物质称为催化剂，在催化剂参与下进行的化学反应称催化反应。[2]
1794年，伊丽莎白·富勒姆（Elizabeth Fulhame）在其书中首次提出催化的概念。[4]1835年，瑞典化学家贝采利乌斯将催化这个词引用到化学学科中来的。1902年，W.奥斯特瓦尔德将催化定义为：“加速化学反应而不影响化学平衡的作用。[5]其中催化能加速化学反应的原理是通过改变反应历程来改变反应活化能，从而改变反应速率的。[2]按照反应体系的物相状态可将化学催化分为均相和多相两大类，而酶催化（生物催化），一般定义在这两种之外。[7][8]
催化是自然界中普遍存在的重要现象，几乎遍及化学反应的整个领域，因此研究催化具有重要的理论意义，有助于揭示物质及其变化的基本性质。[2]同时催化作用的应用领域十分广泛，例如：当代石油化工的巨大成就与催化作用密切相关，现代利用石油产品，通过催化重整来大量生产苯和甲苯等芳香烃。[3]又如合成氨、硫酸、硝酸等基本化工原料的生产也都离不开催化。[9]

发展史

公元前，人类使用酵母和酒曲（生物酶催化剂）造酒，那是人类最早的酶催化应用实例[5]。而近代的催化作用研究始于18世纪后期，最早的报导是1781年帕莫尔（Pamentire）发现酸可以促进淀粉的糖化；1792年，舍勒（Scheele）发现酸可以促进酯化反应，而碱可以促进皂化反应；1794年，伊丽莎白·富勒姆（Elizabeth Fulhame）在其书中首次提出催化的概念。1835年，瑞典人贝采利乌斯（Berzelius）给出了催化作用的最早定义: “催化反应是可以被反应后性质不变的物质加速的反应。”期间，18世纪中叶，铅室法制硫酸中用二氧化氮作催化剂是工业上采用催化剂的开始。1795年，戴曼（Deiman）利用炽热的黏土使乙醇脱水变成乙烯是第一多相催化的实例。[10]1806年，克莱门特（Clement）和德索米斯（Desormes）对当时已经广泛采用的铅室法制硫酸进行了分析和改进。这些新现象、新体系的发现和研究，对催化和催化剂概念的形成和发展产生了推动作用。[10]1875年，德国人E.雅各布建立了第一座接触法生产发烟硫酸装置，采用铂催化剂，这是工业催化剂的先驱。铂是第一个科学意义上的工业催化剂。[11]