1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时,首先要对反应进行热力学分析,看它是否是热力学上可行的反应。
2、催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。
3、催化剂对反应具有选择性,当反应可能有一个以上不同方向时,催化剂仅加速其中一种,促进反应速率和选择性是统一的。
4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率,其自身并不进入反应,在理想情况下催化剂不为反应所改变。但在实际反应过程中,催化剂长期受热和化学作用,也会发生一些不可拟的物理化学变化。
根据催化剂的定义和特征分析,有三种重要的催化剂指标:活性、选择性、稳定性。
1、加快化学反应速率,提高生产能力。
2、催化剂只加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置。
3、催化剂对反应有选择性,当反应有一个以上不同方向时,催化剂只加速其中一种,促进反应速率和选择性是统一的。
4、催化剂的寿命。催化剂能改变化学反应速率,自身并不进入反应,理想情况下催化剂不为反应所改变。实际反应过程中,催化剂长期受热和化学作用,也会发生物理化学变化。
5、对于复杂反应,可选择加快主反应的速率,抑制副反应,提高目的产物的收率。
6、改善操作条件,降低对设备的要求,改进生产条件;
7、开发新的反应过程,扩大原料的利用途径,简化生产工艺路线;
8、消除污染,保护环境。
催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等;按照反应类型又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化剂;按照作用大小还分为主催化剂和助催化剂。