การเร่งปฏิกิริยา ( / k ə ˈ t æ l ɪ s ɪ s / , kə- TAL -iss-iss ) คือการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเนื่องจากสารที่เติมเข้าไปซึ่งเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา^{[ 1 ] [ 2 ]} ( / ˈ k æ t əl ɪ s t / KAT -əl-ist ) ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกใช้ไปในปฏิกิริยาและยังคงสภาพเดิมหลังจากปฏิกิริยา^{[ 3 ]}หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและตัวเร่งปฏิกิริยาถูกนำกลับมาใช้ใหม่อย่างรวดเร็ว ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงเล็กน้อยก็มักจะเพียงพอ^{[ 4 ]}การผสม พื้นที่ผิว และอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้วตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น หนึ่งตัวหรือมากกว่า เพื่อสร้างสารตัวกลางซึ่งต่อมาจะให้ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาสุดท้ายในกระบวนการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นใหม่

อัตราที่เพิ่มขึ้นเกิดขึ้นเนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ด้วยกลไกทางเลือกซึ่งอาจเร็วกว่ากลไกที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยามาก อย่างไรก็ตาม กลไกที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยายังคงเป็นไปได้ ดังนั้นอัตราทั้งหมด (ทั้งแบบมีตัวเร่งปฏิกิริยาและไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา) จึงเพิ่มขึ้นได้เฉพาะเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่เท่านั้น และจะไม่ลดลง^{[ 5 ]}

การเร่งปฏิกิริยาอาจแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ แบบเอกพันธุ์ (homogeneous ) ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ กระจายตัวอยู่ในเฟสเดียวกัน (โดยปกติจะเป็นก๊าซหรือของเหลว) กับสารตั้งต้น และแบบวิวิธพันธุ์ (heterogeneous ) ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ ไม่ได้อยู่ในเฟสเดียวกันเอนไซม์และตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพอื่นๆ มักถูกจัดอยู่ในประเภทที่สาม นอกจากนี้ ตัว เร่งปฏิกิริยาขนาดนาโน (nanocatalyst)ยัง เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดนาโนที่ใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์นาโน ประยุกต์อีกด้วย

การเร่งปฏิกิริยาพบ ได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมเคมี^{[ 6 ]}มีการประมาณการว่าร้อยละ 90 ของผลิตภัณฑ์เคมีที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการผลิต^{[ 7 ]}

คำว่า "catalyst" มาจากภาษากรีกκαταλύειν , katalueinซึ่งหมายถึง "คลาย" หรือ "คลายปม" แนวคิดเรื่องการเร่งปฏิกิริยาถูกคิดค้นโดยนักเคมีElizabeth Fulhameโดยอิงจากงานใหม่ของเธอในการทดลองออกซิเดชัน-รีดักชัน^{[ 8 ] [ 9 ]}

ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือผลของตัวเร่งปฏิกิริยาในการเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้กลายเป็นน้ำและออกซิเจน :

2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเนื่องจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยามีเสถียรภาพมากกว่าสารตั้งต้น แต่การสลายตัวนี้ช้ามากจนสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ในกรณีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา เช่นแมงกานีสไดออกไซด์ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นเร็วขึ้นมาก ผลกระทบนี้สังเกตได้ง่ายจากการเกิดฟองของออกซิเจน^{[ 10 ]}ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกใช้ไปในปฏิกิริยา และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าแมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยานี้ ในสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยานี้ถูกเร่งโดยเอนไซม์ (โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา) เช่นคาตาเลส

อีกตัวอย่างหนึ่งคือผลของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อมลพิษทางอากาศและการลดปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพและเลือกได้สำหรับการเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการถือเป็นบทบาทสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของตัวเร่งปฏิกิริยา การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนมอนอกไซด์ช่วยกำจัดก๊าซพิษนี้และผลิตวัสดุที่มีประโยชน์^{[ 11 ]}

หน่วยอนุพันธ์ของระบบ SIสำหรับวัดกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาคือ คาทาล (katal ) ซึ่งมีปริมาณเป็นโมลต่อวินาที ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถอธิบายได้ด้วยจำนวนรอบการทำงาน (TON) และกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาด้วยความถี่รอบการทำงาน (TOF) ซึ่งคือ TON ต่อหน่วยเวลา หน่วยเทียบเท่าทางชีวเคมีคือหน่วยเอนไซม์ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ โปรด ดูบทความเกี่ยวกับเอนไซม์

โดยทั่วไป ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาจะให้กลไกปฏิกิริยา ทางเลือก (เส้นทางปฏิกิริยา) ที่มีพลังงานกระตุ้น ต่ำ กว่ากลไกที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ในกลไกที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกสร้างขึ้นใหม่^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

ตัวอย่างง่ายๆ ที่เกิดขึ้นในสถานะแก๊ส คือ ปฏิกิริยา2 SO ₂ + O ₂ → 2 SO ₃ซึ่งสามารถเร่งปฏิกิริยาได้โดยการเติมไนตริกออกไซด์ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน:

2 NO + O ₂ → 2 NO ₂ (ขั้นตอนกำหนดอัตรา)

NO ₂ + SO ₂ → NO + SO ₃ (เร็ว)

ตัวเร่งปฏิกิริยา NO ถูกสร้างขึ้นใหม่ อัตราโดยรวมคืออัตราของขั้นตอนที่ช้า^{[ 15 ]}

v=2k ₁ [NO] ² [O ₂ ].

ตัวอย่างหนึ่งของการเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันคือปฏิกิริยาของออกซิเจนและไฮโดรเจนบนพื้นผิวของไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2 _หรือไททาเนีย ) เพื่อผลิตน้ำกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนนิงทันเนลลิ่งแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลมีการดูดซับและการแตกตัวอะตอม O และ H ที่แตกตัวและยึดติดกับพื้นผิวจะแพร่กระจายไปด้วยกัน สถานะปฏิกิริยาขั้นกลางคือ HO2 _, H2O2 _จากนั้น_H3O2และผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา ( โมเลกุลน้ำไดเมอร์₎หลังจากนั้นโมเลกุลน้ำ_จะหลุดออกจากพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา^{[ 16 ] [ 17 ]}

ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้เกิดเส้นทางปฏิกิริยาที่แตกต่างจากปฏิกิริยาที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา เส้นทางเหล่านี้มีพลังงานกระตุ้น ต่ำกว่า ดังนั้น การชนกันของโมเลกุลจำนวนมากขึ้นจึงมีพลังงานเพียงพอที่จะไปถึงสถานะเปลี่ยนผ่านได้ ด้วยเหตุนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาจึงสามารถทำให้ปฏิกิริยาที่อาจถูกปิดกั้นหรือช้าลงด้วยอุปสรรคทางจลนศาสตร์เกิดขึ้นได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาหรือความเลือกสรร หรือทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำลง ผลกระทบนี้สามารถแสดงให้เห็นได้ด้วยแผนภาพ แสดงระดับพลังงาน

ในปฏิกิริยาพื้นฐาน ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่ง ปฏิกิริยาจะไม่เปลี่ยนแปลงขอบเขตของปฏิกิริยา: มันไม่มีผลต่อสมดุลทางเคมีของปฏิกิริยา อัตราส่วนของอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับจะไม่เปลี่ยนแปลง (ดูเพิ่มเติมในอุณหพลศาสตร์ ) กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อธิบายว่าทำไมตัวเร่งปฏิกิริยาจึงไม่เปลี่ยนแปลงสมดุลทางเคมีของปฏิกิริยา สมมติว่ามีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำให้สมดุลเปลี่ยนไป การใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าไปในระบบจะทำให้ปฏิกิริยาเคลื่อนไปยังสมดุลใหม่ ทำให้เกิดพลังงาน การผลิตพลังงานเป็นผลลัพธ์ที่จำเป็น เนื่องจากปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเองได้ก็ต่อเมื่อ มีการผลิต พลังงานอิสระของกิบส์และหากไม่มีอุปสรรคทางพลังงาน ก็ไม่จำเป็นต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้น การนำตัวเร่งปฏิกิริยาออกไปก็จะทำให้เกิดปฏิกิริยาและผลิตพลังงานเช่นกัน กล่าวคือ ทั้งการเติมและกระบวนการย้อนกลับคือการนำออก จะผลิตพลังงานทั้งคู่ ดังนั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถเปลี่ยนแปลงสมดุลได้จะเป็นเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ได้ตลอดเวลาซึ่งขัดแย้งกับกฎของอุณหพลศาสตร์^{[ 18 ]}ดังนั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาจึงไม่เปลี่ยนแปลงค่าคงที่สมดุล (อย่างไรก็ตาม ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสมดุลได้โดยการทำปฏิกิริยาในขั้นตอนถัดไป จากนั้นจะถูกใช้ไปเมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป และดังนั้นจึงเป็นสารตั้งต้นด้วย ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์ ที่เร่งด้วยเบส ซึ่ง กรดคาร์ บอกซิลิก ที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยากับตัวเร่งปฏิกิริยาเบสทันที ดังนั้นสมดุลของปฏิกิริยาจึงเปลี่ยนไปทางไฮโดรไลซิส)

ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยทำให้สถานะเปลี่ยนผ่านมีเสถียรภาพมากกว่าที่จะทำให้สารตั้งต้นมีเสถียรภาพ มันช่วยลดอุปสรรคทางจลนศาสตร์โดยการลดความแตกต่างของพลังงานระหว่างสารตั้งต้นและสถานะเปลี่ยนผ่าน แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงความแตกต่างของพลังงานระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ (อุปสรรคทางอุณหพลศาสตร์) หรือพลังงานที่มีอยู่ (ซึ่งได้มาจากสิ่งแวดล้อมในรูปของความร้อนหรือแสง)

ตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดที่เรียกกันนั้น แท้จริงแล้วเป็นเพียงสารตั้งต้นของตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะเปลี่ยนไปเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในระหว่างปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา RhCl(PPh₃ ₎ ₃ _ของWilkinsonจะสูญเสียลิแกนด์ไตรฟีนิลฟอสฟีนไปหนึ่งตัวก่อนที่จะเข้าสู่รอบการเร่งปฏิกิริยาที่แท้จริง สารตั้งต้นของตัวเร่งปฏิกิริยานั้นจัดเก็บได้ง่ายกว่า แต่ก็สามารถถูกกระตุ้นให้ทำงานได้ในแหล่งกำเนิด ได้ง่ายเช่นกัน เนื่องจากขั้นตอนการกระตุ้นล่วงหน้านี้ ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาหลายอย่างจึงเกี่ยวข้องกับช่วง เวลาเริ่มต้น

ใน กระบวนการ เร่งปฏิกิริยาแบบร่วมมือกันสารเคมีที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมหรือตัว ส่งเสริม

ในการเร่งปฏิกิริยาแบบคู่ขนาน (tandem catalysis)จะมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันสองชนิดขึ้นไปร่วมกันในปฏิกิริยาแบบภาชนะเดียว

ในปฏิกิริยาเร่ง ตัวเอง (Autocatalysis ) ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาโดยรวม ซึ่งแตกต่างจากปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาประเภทอื่นๆ ที่กล่าวถึงในบทความนี้ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของปฏิกิริยาเร่งตัวเองคือปฏิกิริยาประเภท A + B → 2 B ในหนึ่งหรือหลายขั้นตอน ปฏิกิริยาโดยรวมคือ A → B ดังนั้น B จึงเป็นผลิตภัณฑ์ แต่เนื่องจาก B เป็นสารตั้งต้นด้วย จึงอาจปรากฏอยู่ในสมการอัตราและส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป ความเข้มข้นของ B จะเพิ่มขึ้นและสามารถเร่งปฏิกิริยาได้ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยา ในทางปฏิบัติ ปฏิกิริยาจะเร่งตัวเองหรือเกิดปฏิกิริยาเร่งตัวเอง ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์เช่นแอสไพรินไปเป็น กรดคาร์บอกซิลิก และแอลกอฮอล์ในกรณีที่ไม่มีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด ผลิตภัณฑ์กรดคาร์บอกซิลิกจะเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรไลซิ ส

การเร่งปฏิกิริยาแบบสลับได้หมายถึง การเร่งปฏิกิริยาประเภทหนึ่งที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถสลับไปมาระหว่างสถานะพื้นฐานที่แตกต่างกันซึ่งมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปโดยการใช้สิ่งกระตุ้นภายนอก^{[ 19 ]}ความสามารถในการสลับตัวเร่งปฏิกิริยาแบบย้อนกลับได้นี้ทำให้สามารถควบคุมกิจกรรมและคัดเลือกการเร่งปฏิกิริยาได้ทั้งในเชิงพื้นที่และเวลา สิ่งกระตุ้นภายนอกที่ใช้ในการสลับตัวเร่งปฏิกิริยาอาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ค่า pH แสง^{[ 20 ]}สนามไฟฟ้า หรือการเติมสารเคมี

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แท้จริงสามารถทำงานร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วหมดไปได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แท้จริงจะถูกใช้ไปในปฏิกิริยาพื้นฐานและเปลี่ยนไปเป็นรูปแบบที่ไม่มีฤทธิ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วหมดไปจะสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่แท้จริงขึ้นมาใหม่สำหรับวัฏจักรต่อไป ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วหมดไปจะถูกใช้ไปในปฏิกิริยา ดังนั้นจึงไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างแท้จริง แต่เป็นสารตั้งต้น ตัวอย่างเช่นออสเมียมเตตระออกไซด์ (OsO₄ ₎เป็นสารตั้งต้นที่ดีสำหรับการไดไฮดรอกซิเลชัน แต่มีพิษสูงและมีราคาแพง ในการไดไฮดรอกซิเลชันแบบ Upjohnตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้ว หมดไป N-เมทิลมอร์โฟลีน N-ออกไซด์ (NMMO) จะสร้าง OsO₄ ขึ้นมาใหม่_และต้องการ OsO₄ ในปริมาณเพียงเล็กน้อย _{เท่านั้น}

การเร่งปฏิกิริยาอาจแบ่งออกได้เป็นแบบเอกพันธุ์ (homogeneous) และแบบไม่เอกพันธุ์ (heterogeneous ) การเร่งปฏิกิริยา แบบเอกพันธุ์ คือ การเร่งปฏิกิริยาที่ส่วนประกอบต่างๆ กระจายตัวอยู่ในสถานะเดียวกัน (โดยปกติจะเป็นก๊าซหรือของเหลว) กับโมเลกุลของสารตั้งต้น ส่วนการเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เอกพันธุ์ คือ การเร่งปฏิกิริยาที่ส่วนประกอบต่างๆ ไม่ได้อยู่ในสถานะเดียวกันเอนไซม์และตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพอื่นๆ มักถูกจัดอยู่ในประเภทที่สาม หลักการทางกลไกที่คล้ายคลึงกันใช้ได้กับการเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เอกพันธุ์ แบบเอกพันธุ์ และแบบชีวภาพ

ตัวเร่งปฏิกิริยาเฮเทอโรจีนัสทำงานในเฟส ที่แตกต่าง จากสารตั้งต้นตัวเร่งปฏิกิริยาเฮเทอโรจีนัสส่วนใหญ่เป็นของแข็งที่ทำหน้าที่กับสารตั้งต้นในส่วนผสมปฏิกิริยาที่เป็นของเหลวหรือก๊าซ ตัวเร่ง ปฏิกิริยาเฮเทอโร จีนัสที่สำคัญ ได้แก่ซีโอไลต์อลูมินา [ ^{21 ]}ออกไซด์ลำดับสูง คาร์บอนกรา ไฟ ต์ ออกไซด์ ของ โลหะทรานซิชัน โลหะ เช่นนิกเกิลเรนีย์สำหรับการไฮโดรจีเนชัน และวาเนเดียม(V) ออกไซด์สำหรับการออกซิเดชันของ^{ซัลเฟอร์ได}ออกไซด์เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์โดยกระบวนการสัมผัส [ ^{22 ]}

กลไกที่หลากหลายสำหรับปฏิกิริยาบนพื้นผิวเป็นที่ทราบกันดี ขึ้นอยู่กับวิธีการดูดซับที่เกิดขึ้น ( Langmuir-Hinshelwood , Eley-Ridealและ Mars -van Krevelen ) ^{[ 23 ]}พื้นที่ผิวทั้งหมดของของแข็งมีผลสำคัญต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา ยิ่งขนาดอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาเล็กเท่าใด พื้นที่ผิวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นสำหรับมวลอนุภาคที่กำหนด

ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันมีตำแหน่งออกฤทธิ์ซึ่งเป็นอะตอมหรือหน้าผลึกที่สารตั้งต้นยึดเกาะ ตำแหน่งออกฤทธิ์เป็นอะตอม แต่โดยทั่วไปมักอธิบายว่าเป็นหน้าตัด (ขอบ พื้นผิว ขั้นบันได ฯลฯ) ของของแข็ง ปริมาตรส่วนใหญ่และพื้นผิวส่วนใหญ่ของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันอาจไม่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยา การค้นหาลักษณะของตำแหน่งออกฤทธิ์นั้นเป็นเรื่องที่ท้าทายทางเทคนิค

ตัวอย่างเช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการ Haberในการสังเคราะห์แอมโมเนียจากไนโตรเจนและไฮโดรเจนมักถูกอธิบายว่าเป็นเหล็กแต่การศึกษาอย่างละเอียดและการปรับปรุงหลายครั้งได้นำไปสู่ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นส่วนผสมของเหล็ก-โพแทสเซียม-แคลเซียม-อะลูมิเนียมออกไซด์^{[ 24 ]}ก๊าซ ที่ทำปฏิกิริยาจะดูดซับบนตำแหน่งที่ใช้งานบนอนุภาคเหล็ก เมื่อถูกดูดซับทางกายภาพแล้ว สารตั้งต้นจะแตกตัวบางส่วนหรือทั้งหมดและสร้างพันธะใหม่ ด้วยวิธีนี้พันธะสาม ที่แข็งแรงเป็นพิเศษ ในไนโตรเจนจะถูกทำลาย ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ยากมากในเฟสแก๊สเนื่องจากมีพลังงานกระตุ้นสูง ดังนั้น พลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาโดยรวมจึงลดลง และอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น^{[ 25 ]}อีกที่หนึ่งที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันคือการออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์บนวาเนเดียม(V) ออกไซด์สำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริก [ ^{22 ] ตัว}เร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันจำนวนมากเป็นวัสดุนาโน

โดยทั่วไปแล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันจะ " มีตัวรองรับ " ซึ่งหมายความว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจะกระจายอยู่บนวัสดุที่สองซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพหรือลดต้นทุน ตัวรองรับจะป้องกันหรือลดการรวมตัวและการเผาผนึกของอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดเล็ก ทำให้มีพื้นที่ผิวมากขึ้น ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาจึงมีกิจกรรมจำเพาะ (ต่อกรัม) สูงขึ้นบนตัวรองรับ บางครั้งตัวรองรับเป็นเพียงพื้นผิวที่ตัวเร่งปฏิกิริยากระจายอยู่เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว บ่อยครั้งที่ตัวรองรับและตัวเร่งปฏิกิริยามีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลต่อปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา ตัวรองรับยังสามารถใช้ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนโดยการจัดหาตำแหน่งสำหรับโมเลกุลของตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละตัวเพื่อยึดเกาะทางเคมี ตัวรองรับเป็นวัสดุที่มีรูพรุนและมีพื้นที่ผิวสูง โดยทั่วไปคืออะลูมินาซีโอไลต์หรือถ่านกัมมันต์ชนิดต่างๆตัวรองรับเฉพาะทาง ได้แก่ซิลิคอนไดออกไซด์ไทเทเนียมไดออกไซด์แคลเซียมคาร์บอเนตและแบเรียมซัลเฟต^{[ 26 ]}

ในบริบทของเคมีไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน วิศวกรรม เซลล์เชื้อเพลิงมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะเป็นองค์ประกอบหลายชนิดเพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งที่ประกอบกันเป็นเซลล์เชื้อเพลิง ตัวเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปคือตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แพลทินัมอนุภาคนาโนซึ่งอยู่บน อนุภาค คาร์บอน ที่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย เมื่อสัมผัสกับขั้วไฟฟ้า หนึ่ง ในเซลล์เชื้อเพลิง แพลทินัมนี้จะเพิ่มอัตรา การลด ออกซิเจนให้กลายเป็นน้ำไฮดรอกไซด์หรือ ไฮโดรเจน เปอร์ ออกไซด์

ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์ทำงานในเฟสเดียวกันกับสารตั้งต้น โดยทั่วไปตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์จะละลายอยู่ในตัวทำละลายร่วมกับสารตั้งต้น ตัวอย่างหนึ่งของการเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของH ⁺ต่อการเกิดเอสเทอร์ของกรดคาร์บอกซิลิก เช่น การเกิดเมทิลอะซิเตตจากกรดอะซิติกและเมทานอล [ ^{27 ] กระบวนการ}ปริมาณมากที่ต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์ ได้แก่ไฮโดรฟอร์มิเล ชัน ไฮ โดรซิลิเลชันและไฮโดรไซยาเนชันสำหรับนักเคมีอนินทรีย์ การเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์มักมีความหมายเหมือนกันกับตัวเร่งปฏิกิริยาออร์กาโนเมทัลลิก [ ^{28 ] อย่างไรก็ตาม}ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์จำนวนมากไม่ใช่ออร์กาโนเมทัลลิก ดังตัวอย่างการใช้เกลือโคบอลต์ที่เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของp-ไซลีนเป็นกรดเทเรฟทาลิก

ในขณะที่โลหะทรานซิชันมักได้รับความสนใจมากที่สุดในการศึกษาด้านตัวเร่งปฏิกิริยา โมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กที่ไม่มีโลหะก็สามารถแสดงคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาได้เช่นกัน ดังที่เห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเอนไซม์ หลายชนิด ไม่มีโลหะทรานซิชัน โดยทั่วไปแล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ต้องการปริมาณที่สูงกว่า (ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาต่อหน่วยปริมาณของสารตั้งต้น แสดงในหน่วยโมลเปอร์เซ็นต์ของปริมาณสาร ) มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้โลหะทรานซิชัน (หรือไอออน) แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้มักมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในปริมาณมาก ซึ่งช่วยลดต้นทุน ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์เหล่านี้ถูกพิจารณาว่าเป็น "รุ่นใหม่" และสามารถแข่งขันกับตัวเร่งปฏิกิริยาแบบดั้งเดิม ที่มี โลหะ (หรือไอออน) ได้

ตัวเร่ง ปฏิกิริยาอินทรีย์ควรทำงานคล้ายกับเอนไซม์ที่ปราศจากโลหะโดยใช้ปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ใช่พันธะโควาเลนต์ เช่นพันธะไฮโดรเจนสาขาวิชาการเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบ่งออกเป็นการประยุกต์ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบพันธะโควาเลนต์ (เช่น โพ รลีน , DMAP ) และแบบไม่ใช่พันธะโควาเลนต์ (เช่นการเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ของไทโอยูเรีย ) โดยอ้างอิงถึงการจับ และการโต้ตอบระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยากับ สารตั้งต้น ที่ต้องการ ตามลำดับ รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2021 ได้รับการมอบร่วมกันให้แก่เบนจามิน ลิสต์และเดวิด ดับเบิลยูซี แมคมิลแลน "สำหรับการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบไม่สมมาตร" ^{[ 29 ]}

โฟโตคะตาไลซิสเป็นปรากฏการณ์ที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถรับแสงเพื่อสร้างสถานะกระตุ้นที่ส่งผลต่อปฏิกิริยารีดอกซ์^{[ 30 ]}ออกซิเจนซิงเกล็ตมักถูกผลิตขึ้นโดยโฟโตคะตาไลซิส โฟโตคะตาไลซิสเป็นส่วนประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อมนาโนโฟโตคะตาไลซิสเป็นความเชี่ยวชาญของโฟโตคะตาไลซิสในระดับ นาโน

ในทางชีววิทยาเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโปรตีนเป็นองค์ประกอบใน กระบวนการเผาผลาญ และการสลายตัว ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพส่วนใหญ่เป็นเอนไซม์ แต่โมเลกุลชีวภาพประเภทอื่นที่ไม่ใช่โปรตีนก็มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาเช่นกัน รวมถึงไรโบไซม์และดีออกซีไรโบไซม์สังเคราะห์^{[ 31 ]}

อาจมองได้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพเป็นตัวกลางระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์และตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วเอนไซม์ที่ละลายได้จะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ และ เอนไซม์ที่ยึดติดกับ เยื่อหุ้มเซลล์จะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์ ปัจจัยหลายอย่างส่งผลต่อกิจกรรมของเอนไซม์ (และตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ) รวมถึงอุณหภูมิ ค่า pH ความเข้มข้นของเอนไซม์ สารตั้งต้น และผลิตภัณฑ์ สารสำคัญอย่างยิ่งในปฏิกิริยาของเอนไซม์คือน้ำ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาการสร้างพันธะหลายชนิดและเป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสลายพันธะหลายชนิด

ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพเอนไซม์ถูกนำมาใช้ในการผลิตสารเคมีพื้นฐานหลายชนิด รวมถึงน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงและอะคริลาไมด์

แอนติบอดีโมโนโคลนอลบางชนิดที่มีเป้าหมายการจับกับโมเลกุลที่เสถียรซึ่งคล้ายกับสถานะการเปลี่ยนผ่านของปฏิกิริยาเคมี สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่อ่อนแอสำหรับปฏิกิริยาเคมีนั้นได้โดยการลดพลังงานกระตุ้น^{[ 32 ]}แอนติบอดีเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวบางครั้งเรียกว่า " abzymes "

มีการประมาณการว่าร้อยละ 90 ของผลิตภัณฑ์เคมีที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการผลิต ในปี 2548 กระบวนการเร่งปฏิกิริยาสร้างผลิตภัณฑ์มูลค่าประมาณ 900 พันล้านดอลลาร์ทั่วโลก^{[ 34 ]}การเร่งปฏิกิริยาแพร่หลายมากจนไม่สามารถจำแนกประเภทพื้นที่ย่อยได้อย่างชัดเจน พื้นที่ที่มีความเข้มข้นเป็นพิเศษบางส่วนจะได้รับการสำรวจด้านล่าง

กระบวนการกลั่น ปิโตรเลียมใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างเข้มข้นสำหรับการทำปฏิกิริยาอัลคิเลชันการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา (การสลายไฮโดรคาร์บอนสายยาวให้เป็นชิ้นเล็กๆ) การปฏิรูป แนฟทาและการปฏิรูปด้วยไอน้ำ (การแปลงไฮโดรคาร์บอนให้เป็นก๊าซสังเคราะห์ ) แม้แต่ไอเสียจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลก็ยังต้องผ่านกระบวนการเร่งปฏิกิริยา: ตัวแปลงเร่งปฏิกิริยาซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยแพลทินัมและโรเดียมจะสลายสารประกอบที่เป็นอันตรายบางส่วนจากไอเสียรถยนต์

2 CO + 2 NO → 2 CO ₂ + N ₂

ในส่วนของเชื้อเพลิงสังเคราะห์ กระบวนการเก่าแก่แต่ยังคงมีความสำคัญอยู่คือ การสังเคราะห์ ไฮโดรคาร์บอนแบบฟิชเชอร์-โทรปช์ จาก ก๊าซสังเคราะห์ซึ่งตัวก๊าซสังเคราะห์เองก็ผ่านกระบวนการปฏิกิริยาการเปลี่ยนก๊าซน้ำโดยมีเหล็กเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนปฏิกิริยาซาบาติเยร์ นั้น ผลิตมีเทนจากคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจน สำหรับไบโอดีเซลและเชื้อเพลิงชีวภาพที่เกี่ยวข้อง จำเป็นต้องผ่านกระบวนการทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์และชีวภาพ

เซลล์เชื้อเพลิงอาศัยตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับทั้งปฏิกิริยาแอโนดและแคโทด

เครื่องทำความร้อนแบบเร่งปฏิกิริยาจะสร้างความร้อนโดยไม่ใช้เปลวไฟจากเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้

สารเคมีบางชนิดที่ผลิตในปริมาณมากนั้นผลิตผ่านกระบวนการออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยา โดยมักใช้ออกซิเจนตัวอย่างเช่นกรดไนตริก (จากแอมโมเนีย) กรดซัลฟิวริก (จากซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์โดยกระบวนการสัมผัส ) กรดเทเรฟทาลิกจาก p-ไซลีนกรดอะคริลิกจากโพรพิลีนหรือโพรเพนและอะคริโลไนไตรล์จากโพรเพนและแอมโมเนีย^{[ 23 ]}

การผลิตแอมโมเนียเป็นกระบวนการขนาดใหญ่และใช้พลังงานมากที่สุดกระบวนการหนึ่ง ในกระบวนการ Haber ไนโตรเจนจะถูกรวมเข้ากับไฮโดรเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กออกไซด์^{[ 35 ]}เมทานอลถูกเตรียมจากคาร์บอนมอนอกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง-สังกะสี

พอลิเมอร์จำนวนมากที่ได้จากเอทิลีนและโพรพิลีนมักเตรียมโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler–Nattaส่วนพอลิเอสเตอร์ พอลิเอไมด์ และไอโซไซยาเนตนั้นได้มาจากการเร่งปฏิกิริยาด้วยกรด-เบส

กระบวนการ คาร์บอนิเลชันส่วนใหญ่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ตัวอย่างเช่นกระบวนการผลิตกรดอะซิติกของมอนซานโตและ กระบวนการ ไฮโดรฟอร์มิเลชัน

สารเคมีชั้นดีหลายชนิดถูกเตรียมขึ้นโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีการต่างๆ รวมถึงวิธีการของอุตสาหกรรมหนัก ตลอดจนกระบวนการเฉพาะทางอื่นๆ ที่จะมีราคาแพงเกินไปหากทำในปริมาณมาก ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยา Heckและปฏิกิริยา Friedel–Craftsเนื่องจากสารประกอบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพส่วนใหญ่เป็นไครัลยาหลายชนิดจึงถูกผลิตขึ้นโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกเอนันติโอเมอร์ ( การสังเคราะห์แบบไม่สมมาตร โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ) (R)-1,2-โพรแพนไดออล ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของยาต้านแบคทีเรียเลโวฟลอกซาซินสามารถสังเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากไฮดรอกซีอะซีโตนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ สารประกอบ BINAP-รูทีเนียม ในการไฮโดรจิเนชันแบบไม่สมมาตรของ Noyori : ^{[ 36 ]}

หนึ่งในการประยุกต์ใช้การเร่งปฏิกิริยาที่เห็นได้ชัดที่สุดคือการเติมไฮโดรเจน (ปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจน ) ของไขมันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา นิกเกลเพื่อผลิตมาการีน [ ^{37 ] อาหาร}อื่นๆ อีกมากมายถูกเตรียมผ่านการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ (ดูด้านล่าง)

การเร่งปฏิกิริยาส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการทางอุตสาหกรรม แต่การเร่งปฏิกิริยายังมีบทบาทโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมด้วย ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือบทบาทเร่งปฏิกิริยาของอนุมูลอิสระคลอรีน ในการสลายตัวของโอโซน อนุมูลอิสระเหล่านี้เกิดขึ้นจากการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลตต่อ สารคลอ โรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs)

Cl ^· + O ₃ → ClO ^· + O ₂

ClO ^· + O ^· → Cl ^· + O ₂

คำว่า "ตัวเร่งปฏิกิริยา" ซึ่งมีความหมายกว้างๆ ว่าเป็นสิ่งใดก็ตามที่เพิ่มอัตราของกระบวนการ มาจากภาษากรีกκαταλύεινซึ่งหมายถึง "ยกเลิก" หรือ "คลายปม" หรือ "หยิบขึ้นมา" แนวคิดเรื่องการเร่งปฏิกิริยาถูกคิดค้นโดยนักเคมีElizabeth Fulhameและอธิบายไว้ในหนังสือปี 1794 โดยอิงจากงานใหม่ของเธอเกี่ยวกับปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน^{[ 8 ] [ 9 ] [ 38 ]}ปฏิกิริยาเคมีแรกในเคมีอินทรีย์ที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างตั้งใจนั้นได้รับการศึกษาในปี 1811 โดยGottlieb Kirchhoff ผู้ค้นพบการเปลี่ยนแป้งเป็นกลูโคสโดยใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ต่อมา Jöns Jakob Berzeliusได้ใช้คำว่าการเร่งปฏิกิริยาในปี 1835 ^{[ 39 ]}เพื่ออธิบายปฏิกิริยาที่เร่งโดยสารที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากปฏิกิริยาFulhameซึ่งมาก่อน Berzelius ได้ทำการทดลองลดปฏิกิริยาโดยใช้น้ำแทนโลหะ นักเคมีคนอื่นๆ ในศตวรรษที่ 18 ที่ทำงานด้านตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่Eilhard Mitscherlich ^{[ 40 ]}ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า กระบวนการ สัมผัสและJohann Wolfgang Döbereiner ^{[ 41 ] [ 42 ]}ซึ่งพูดถึงการกระทำแบบสัมผัสเขาได้พัฒนาโคมไฟ Döbereinerซึ่งเป็นไฟแช็กที่ใช้ไฮโดรเจนและ ฟองน้ำ แพลทินัมเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งประสบความสำเร็จทางการค้าในช่วงทศวรรษ 1820 และยังคงใช้กันอยู่จนถึงปัจจุบันHumphry Davyค้นพบการใช้แพลทินัมในตัวเร่งปฏิกิริยา^{[ 43 ]}ในช่วงทศวรรษ 1880 Wilhelm Ostwaldที่มหาวิทยาลัย Leipzigได้เริ่มการตรวจสอบอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยการมีอยู่ของกรดและเบส และพบว่าปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นในอัตราที่จำกัด และอัตราเหล่านี้สามารถใช้ในการกำหนดความแรงของกรดและเบสได้ จากผลงานนี้ Ostwald ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำ ปี 1909 ^{[ 44 ]} Vladimir Ipatieffได้ทำการทดลองปฏิกิริยาในระดับอุตสาหกรรมครั้งแรกๆ รวมถึงการค้นพบและการนำโอลิโกเมอไรเซชันไปใช้ในเชิงพาณิชย์ และการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการไฮโดร จีเนชัน ^{[ 45 ]}

สารที่เพิ่มเข้ามาซึ่งช่วยลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาเรียกว่าสารยับยั้งปฏิกิริยาหากสามารถย้อนกลับได้ และเรียกว่าสารพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาหากไม่สามารถย้อนกลับได้^{[ 1 ]}สารส่งเสริมคือสารที่เพิ่มกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าตัวมันเองจะไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยาก็ตาม^{[ 46 ]}

บางครั้งสารยับยั้งจะถูกเรียกว่า "ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงลบ" เนื่องจากทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง^{[ 47 ]}อย่างไรก็ตาม คำว่าสารยับยั้งเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากไม่ได้ทำงานโดยการสร้างเส้นทางปฏิกิริยาที่มีพลังงานกระตุ้นสูงขึ้น ซึ่งจะไม่ทำให้อัตราลดลงเนื่องจากปฏิกิริยายังคงเกิดขึ้นต่อไปตามเส้นทางที่ไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา แต่สารยับยั้งจะทำงานโดยการทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ทำงานหรือโดยการกำจัดสารตัวกลางของปฏิกิริยา เช่น อนุมูลอิสระ^{[ 47 ] [ 12 ]}ในการเร่งปฏิกิริยาแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันการเกิดคาร์บอนจะยับยั้งตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะถูกปกคลุมด้วยผลิตภัณฑ์ข้างเคียง ที่เป็นพอลิเมอร์

สารยับยั้งอาจปรับเปลี่ยนการเลือกสรรนอกเหนือจากอัตรา ตัวอย่างเช่น ในการไฮโดรจิเนชันของอัลไคน์เป็นอัลคีนสามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม (Pd) ที่ "เป็นพิษ" บางส่วนด้วยตะกั่ว(II) อะซิเตต (Pb(CH 3 CO 2 ) 2 ) ได้ ( ตัวเร่งปฏิกิริยาLindlar ) _[ 48 _]หาก_{ไม่มี}การปิด^{ใช้งานตัว}เร่งปฏิกิริยา อัลคีนที่ผลิตได้จะถูกไฮโดรจิเนชันต่อไปเป็นอัลเคน^{[ 49 ] [ 50 ]}

สารยับยั้งสามารถก่อให้เกิดผลดังกล่าวได้โดย เช่น การเลือกทำลายเฉพาะตำแหน่งออกฤทธิ์บางประเภทเท่านั้น กลไกอีกอย่างหนึ่งคือการปรับเปลี่ยนรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิว ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการไฮโดรจีเนชัน ระนาบขนาดใหญ่ของพื้นผิวโลหะทำหน้าที่เป็นตำแหน่งเร่ง ปฏิกิริยา ไฮโดรจีโนไลซิส ในขณะที่ตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชันของสารไม่อิ่มตัวจะมีขนาดเล็กกว่า ดังนั้น สารพิษที่ปกคลุมพื้นผิวแบบสุ่มจะทำให้จำนวนระนาบขนาดใหญ่ที่ไม่ถูกปนเปื้อนลดลง แต่จะเหลือตำแหน่งขนาดเล็กที่ว่างอยู่ตามสัดส่วน ทำให้ความเลือกสรรระหว่างไฮโดรจีเนชันและไฮโดรจีโนไลซิสเปลี่ยนแปลงไป นอกจากนี้ยังมีกลไกอื่นๆ อีกมากมายที่เป็นไปได้

สารส่งเสริมปฏิกิริยาสามารถปกคลุมพื้นผิวเพื่อป้องกันการเกิดชั้นโค้ก หรือแม้กระทั่งกำจัดวัสดุดังกล่าวออกไป (เช่น รีเนียมบนแพลทินัมในกระบวนการสร้างแพลตฟอร์ม ) นอกจากนี้ยังสามารถช่วยกระจายตัวของวัสดุเร่งปฏิกิริยาหรือจับกับสารตั้งต้นได้

ชีวิตขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันระหว่างการประมวลผลข้อมูลและกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาที่ดำเนินการโดยพอลิเมอร์ชีวภาพ^{[ 51 ]}มีการเสนอ เส้นทาง วิวัฒนาการ ที่ เป็น ไปได้ สำหรับการเกิดขึ้นของฟังก์ชันเร่งปฏิกิริยาใน พอลิเมอร์การเข้ารหัสข้อมูลก่อนชีวภาพ^{[ 51 ]} นอกจากนี้ยังมีการเสนอว่าชีวิตเกิดขึ้นเป็น ระบบ RNA-โปรตีนซึ่งส่วนประกอบทั้งสองทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน^{[ 52 ]}

ลองค้นหาคำว่า "catalysis"ใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ ปฏิกิริยา เร่งปฏิกิริยา

วิกิซอร์ซมีเนื้อหาจาก บทความ สารานุกรมบริแทนนิกาค.ศ. 1911เรื่อง " การเร่งปฏิกิริยา "

• Science Aid: หน้า Catalystsสำหรับวิชาวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมปลาย
• การนำเสนอของ WA Herrmann Technische Universität ถูกเก็บถาวรเมื่อ 28 ตุลาคม 2548 ที่Wayback Machine
• ตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูไมต์ ห้องปฏิบัติการคาเมยามะ-ซากุระอิ ประเทศญี่ปุ่น
• กลุ่มเคมีอนินทรีย์และตัวเร่งปฏิกิริยา มหาวิทยาลัยอูเทรคต์ ประเทศเนเธอร์แลนด์
• ศูนย์เคมีพื้นผิวและตัวเร่งปฏิกิริยา
• ห้องปฏิบัติการคาร์โบแคท มหาวิทยาลัยคอนเซปซิออน ประเทศชิลี
• NSF CENTC ศูนย์เพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ (ผ่านกระบวนการเร่งปฏิกิริยา)
• "ฟองอากาศกระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี"ข่าววิทยาศาสตร์ 6 เมษายน 2552