محفزات الهدرجةهي المواد التي تزيد من معدل تفاعلات الهدرجة ، والتي تنطوي على إضافة ذرات الهيدروجين إلى جزيء. يتم استخدامها بشكل شائع في الصناعات الكيميائية والبترولية لتحويل الهيدروكربونات غير المشبعة إلى أشكال أكثر تشبعًا. تشمل محفزات الهدرجة) المعادن مثل النيكل والبلاديوم والبلاتين ، والتي يتم استخدامها غالبًا في شكل جسيمات النانو المعدنية المدعومة على مادة دعم صلبة. يعتمد اختيار المحفز على ظروف التفاعل المحددة ، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط والمتفاعلات المعنية. يمكن أيضًا تعديل المحفزات من خلال استخدام المروجين أو الروابط لضبط نشاطهم والانتقائية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذ تفاعلات الهدرجة في ظل ظروف متجانسة أو غير متجانسة ، اعتمادًا على قابلية ذوبان المحفز في خليط التفاعل.

عادة ما تكون آلية تفاعلات الهدرجة هي عملية متعددة الخطوات تتضمن امتصاص المواد المتفاعلة على سطح المحفز ، تليها تنشيط المواد المتفاعلة من خلال كسر الرابطة وتشكيلها. ثم يحدث تفاعل الهدرجة الفعلية على السطح الحفاز ، مما يؤدي إلى إضافة ذرات الهيدروجين إلى المواد المتفاعلة. ثم يتم امتصاص المنتجات من السطح وتكرر الدورة الحفزية.

هناك تطبيق مهم آخر لمحفزات الهدرجة في إنتاج الهيدروجين كوقود. يُعرف هذا باسم هدرجة الماء ، والذي يتضمن التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين والأكسجين. في هذه العملية ، يتم استخدام المحفزات لتسهيل التفاعل وزيادة كفاءته. يستخدم البلاتين عادةً كمحفز لهذا التفاعل بسبب نشاطه العالي واستقراره.

في السنوات الأخيرة ، كان هناك اهتمام متزايد بتطوير محفزات الهدرجة المستدامة استنادًا إلى العناصر الوفيرة وغير السامة ، مثل الحديد والكوبالت ، لتقليل الاعتماد على المعادن الثمينة. عادة ما يتم إعداد هذه المحفزات باستخدام تقنيات تخليق المواد المتقدمة ، مثل ترسب طبقة الذرة أو هندسة السطح.

إجمالي،محفزات الهدرجةتلعب دورًا حاسمًا في العديد من العمليات الكيميائية والصناعية ، مما يتيح التحول الفعال والانتقائي لمجموعة واسعة من المركبات العضوية. بالإضافة إلى استخدامها في صناعة البترول ، يتم استخدامها أيضًا في تخليق المواد الكيميائية الدقيقة ، والأدوية ، والمضافات الغذائية. إن تطوير محفزات الهدرجة الفعالة والمستدامة هو مجال سريع التطور مع العديد من فرص البحث والتطبيقات في مجموعة واسعة من الصناعات.