Katalis logam yang tidak didukung dan didukung
Klasifikasi berdasarkan apakah komponen aktif katalis dimuat pada dukungan atau tidak:
Katalis logam yang tidak didukung
Ini mengacu pada katalis logam tanpa dukungan, yang dapat dibagi menjadi dua kategori: monometal dan paduan sesuai dengan komposisinya. Biasanya diterapkan dalam bentuk logam kerangka, kawat kasa, bubuk logam, partikel logam, serpihan logam dan film penguapan logam. Katalis logam kerangka adalah paduan logam aktif katalitik dan aluminium atau silikon, dan kemudian melarutkan aluminium atau silikon dengan larutan natrium hidroksida untuk membentuk kerangka logam. Katalis kerangka yang paling umum digunakan dalam industri adalah nikel kerangka, yang ditemukan oleh M. Rainey dari Amerika Serikat pada tahun 1925, sehingga dikenal juga sebagai nikel Rainey. Katalis nikel matriks banyak digunakan dalam reaksi hidrogenasi. Katalis tulang punggung lainnya termasuk kobalt tulang punggung, tembaga tulang punggung, dan besi tulang punggung. Katalis kawat kasa yang umum adalah jaring platinum (lihat gambar) dan jaring paduan platinum-rhodium, yang digunakan dalam proses amoniasi dan oksidasi untuk menghasilkan asam nitrat.
Katalis logam yang didukung
Katalis didukung oleh komponen logam pada penyangga untuk meningkatkan dispersi dan stabilitas termal komponen logam, sehingga katalis memiliki struktur pori, bentuk, dan kekuatan mekanis yang sesuai. Sebagian besar katalis logam yang didukung disiapkan dengan menghamili larutan garam logam pada penyangga, dan mereduksinya setelah konversi presipitasi atau dekomposisi termal. Salah satu kunci untuk persiapan katalis logam yang didukung adalah mengendalikan kondisi perlakuan panas dan reduksi (lihat Pembuatan Katalis).
Katalis monometalik dan polimetalik
Klasifikasi menurut komponen aktif katalisnya adalah satu atau lebih unsur logam:
Katalis monometalik
Mengacu pada katalis yang hanya memiliki satu komponen logam. Misalnya, pada tahun 1949, katalis pembentuk ulang platina, yang pertama kali digunakan dalam industri, memiliki komponen aktif berupa platina logam tunggal yang didukung oleh η-alumina yang mengandung fluor atau klorin.
Katalis polimetalik
Komponen dalam katalis tersusun dari dua atau lebih logam. Misalnya, katalis reformasi bimetalik (multi-)logam seperti platinum-renium yang disangga oleh -alumina yang mengandung klorin. Katalis ini memiliki kinerja yang lebih unggul dibandingkan katalis reformasi yang hanya menggunakan platinum yang disebutkan di atas, di mana berbagai logam yang disangga oleh suatu penyangga dapat membentuk gugus logam biner atau multivariat, yang sangat meningkatkan dispersi efektif komponen aktif. Konsep senyawa gugus atom logam pertama kali berasal dari katalis pengompleks, dan ketika diterapkan pada katalis logam padat, dapat dianggap bahwa terdapat juga beberapa, lusinan atau lebih atom logam yang berkelompok pada permukaan logam. Sejak tahun 70-an, berdasarkan konsep ini, model pusat aktif gugus atom logam telah diusulkan untuk menjelaskan mekanisme beberapa reaksi. Pada katalis polimetalik yang disangga dan tidak disangga, jika paduan terbentuk di antara komponen logam, maka itu disebut katalis paduan. Katalis paduan biner lebih banyak dipelajari dan diterapkan, seperti tembaga-nikel, tembaga-paladium, paladium-perak, paladium-emas, platina-emas, platina-tembaga, platina-rhodium, dll. Aktivitas katalis dapat disesuaikan dengan menyesuaikan komposisi paduan. Misalnya, setelah menambahkan sejumlah kecil tembaga ke katalis nikel, struktur permukaan asli katalis nikel berubah karena pengayaan tembaga di permukaan, sehingga aktivitas hidrokracking etana berkurang dengan cepat. Katalis paduan digunakan dalam hidrogenasi, dehidrogenasi, oksidasi, dll.