کاتالیزورهای هیدروژناسیونموادی هستند که میزان واکنش هیدروژناسیون را افزایش می دهند ، که شامل افزودن اتم های هیدروژن به یک مولکول است. آنها معمولاً در صنایع شیمیایی و نفتی مورد استفاده قرار می گیرند تا هیدروکربن های اشباع نشده اشباع شده را به فرم های اشباع تر تبدیل کنند. کاتالیزورهای هیدروژناسیون کمون شامل فلزاتی مانند نیکل ، پالادیوم و پلاتین است که اغلب به صورت نانوذرات فلزی پشتیبانی می شوند که بر روی یک ماده پشتیبانی جامد پشتیبانی می شوند. انتخاب کاتالیزور به شرایط واکنش خاص از جمله دما ، فشار و واکنش دهنده های درگیر بستگی دارد. کاتالیزورها همچنین می توانند از طریق استفاده از مروج یا لیگاندها اصلاح شوند تا فعالیت و انتخاب آنها را تنظیم کنند. علاوه بر این ، واکنشهای هیدروژناسیون می تواند بسته به حلالیت کاتالیزور در مخلوط واکنش ، تحت شرایط همگن یا ناهمگن انجام شود.

مکانیسم واکنشهای هیدروژناسیون به طور معمول یک فرآیند چند مرحله ای است که شامل جذب واکنش دهنده ها بر روی سطح کاتالیزور است و به دنبال آن فعال شدن واکنش دهنده ها از طریق شکستن پیوند و تشکیل است. واکنش هیدروژناسیون واقعی سپس بر روی سطح کاتالیزوری صورت می گیرد و منجر به افزودن اتم های هیدروژن به واکنش دهنده ها می شود. سپس محصولات از سطح دفع می شوند و چرخه کاتالیزوری تکرار می شود.

یکی دیگر از کاربردهای مهم کاتالیزورهای هیدروژناسیون در تولید هیدروژن به عنوان سوخت است. این به عنوان هیدروژناسیون آب شناخته می شود ، که شامل الکترولیز آب برای تولید هیدروژن و اکسیژن است. در این فرایند ، از کاتالیزورها برای تسهیل واکنش و افزایش کارایی آن استفاده می شود. پلاتین معمولاً به دلیل فعالیت و ثبات بالا به عنوان کاتالیزور برای این واکنش مورد استفاده قرار می گیرد.

در سالهای اخیر ، علاقه به توسعه کاتالیزورهای هیدروژناسیون پایدار بر اساس عناصر فراوان و غیر سمی زمین مانند آهن و کبالت ، برای کاهش وابستگی به فلزات گرانبها افزایش یافته است. این کاتالیزورها به طور معمول با استفاده از تکنیک های سنتز مواد پیشرفته مانند رسوب لایه اتم یا مهندسی سطح تهیه می شوند.

در کل ،کاتالیزورهای هیدروژناسیوندر بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و صنعتی نقش مهمی ایفا می کند و امکان تحول کارآمد و انتخابی طیف گسترده ای از ترکیبات آلی را فراهم می کند. علاوه بر استفاده از آنها در صنعت نفت ، از آنها همچنین در سنتز مواد شیمیایی ریز ، دارویی و مواد افزودنی مواد غذایی استفاده می شود. توسعه کاتالیزورهای هیدروژناسیون کارآمد و پایدار یک زمینه به سرعت در حال تحول با بسیاری از فرصت ها و کاربردهای هیجان انگیز در طیف گسترده ای از صنایع است.