催化和催化剂的影响是巨大的。今天,90%以上的工业化学品都是在催化剂的帮助下生产的。工业化学品和石油炼制与工业催化相互关联。催化剂对任何国家的国内生产总值(GDP)都有相当大的影响。这些材料的转化率非常高,例如在烯烃聚合中,一些催化剂得以使每磅金属(在催化剂中)产生许多聚合物。
催化作用很早就被应用于社会实践中,但人们没有意识到它的影响,如葡萄酒和啤酒(发酵)、肥皂、奶酪、硫酸(硫酸油)和乙醚的生产。催化剂是在科学家试图了解化学和催化材料促进作用的起源时出现的。
在建立催化基础的过程中,化学工业在很大程度上是基于催化剂的使用而出现的。首先是高效生产碱性无机化学品,如硫酸、氨和硝酸。这是由对NH3作为农业肥料成分的需求推动的,后来是对大规模化学品的需求,特别是第一次世界大战中的炸药。其他食品加工需求也出现了,比如1907年在镍基催化剂上硬化脂肪。
随着20世纪交通运输业的出现,催化剂通过以下途径将石油产品提炼成燃料原料:
1932年的烯烃的烷基化和石蜡与AlCl3的异构化。
1936年的催化裂化。
1950年的石脑油改革。
1964年的氧化氯化。
1964年的沸石裂解和加氢裂解。
1967年的多金属重整。
60年代的加氢脱硫。
提炼石油可以生产出其他产品,这些产品可以用来生产提高我们生活质量的石化产品。催化剂又一次被发现可以改善化学品的生产。起初是规模化生产化学品,并延伸至其他商品化学品,如聚乙烯、醋酸和环氧丙烷,许多是由催化剂实现的。
当商品化学品工业在20世纪50年代和60年代趋于成熟时,特种化学品工业也在建立和发展,从而产生了新的化学品系列: 生产农用农药,药品生产,水处理化学品,选择性加氢,不对称氢化,新纤维的生产。
交通运输业的发展、工业活动和空气污染物的严重增加推动了新法律的实施,并创造了一个使用催化剂来控制车辆和固定式发动机排放的新行业。从20世纪60年代开始,在车辆和固定式排放法规的推动下,环境催化发展成为当前全球催化剂业务的一个巨大组成部分。今天,环保催化剂的销售几乎占催化剂销售的三分之一。
回顾工业催化的历史,人们可以推测未来的发展方向。很明显,环境催化将产生重大影响,并且需要催化来解决硫和氮氧化物排放增加、二氧化碳水平降低和替代燃料的问题。替代燃料将依靠催化剂来支持新能源,并在未来几十年向更节能的社会过渡。催化剂将在改进过程中发挥关键作用。