محفزات الهدرجةهي مواد تزيد من معدل تفاعلات الهدرجة، والتي تتضمن إضافة ذرات الهيدروجين إلى الجزيء. وهي تستخدم بشكل شائع في الصناعات الكيميائية والبترولية لتحويل الهيدروكربونات غير المشبعة إلى أشكال أكثر تشبعًا. تشتمل محفزات الهدرجة الشائعة على معادن مثل النيكل والبلاديوم والبلاتين، والتي غالبًا ما تستخدم في شكل جسيمات نانوية معدنية مدعومة على مادة داعمة صلبة. يعتمد اختيار المحفز على ظروف التفاعل المحددة، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط والمواد المتفاعلة المعنية. يمكن أيضًا تعديل المحفزات من خلال استخدام المروجين أو الروابط لضبط نشاطها وانتقائيتها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إجراء تفاعلات الهدرجة تحت ظروف متجانسة أو غير متجانسة، اعتمادًا على قابلية ذوبان المحفز في خليط التفاعل.

آلية تفاعلات الهدرجة هي عادة عملية متعددة الخطوات تتضمن امتزاز المواد المتفاعلة على سطح المحفز، يليها تنشيط المواد المتفاعلة من خلال كسر الروابط وتكوينها. ثم يحدث تفاعل الهدرجة الفعلي على السطح الحفاز، مما يؤدي إلى إضافة ذرات الهيدروجين إلى المواد المتفاعلة. يتم بعد ذلك امتصاص المنتجات من السطح وتتكرر الدورة الحفزية.

هناك تطبيق آخر مهم لمحفزات الهدرجة وهو إنتاج الهيدروجين كوقود. يُعرف هذا باسم هدرجة الماء، والتي تتضمن التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين والأكسجين. وفي هذه العملية، يتم استخدام المحفزات لتسهيل التفاعل وزيادة كفاءته. يستخدم البلاتين عادة كمحفز لهذا التفاعل بسبب نشاطه العالي وثباته.

في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام متزايد بتطوير محفزات الهدرجة المستدامة القائمة على عناصر وفيرة وغير سامة، مثل الحديد والكوبالت، لتقليل الاعتماد على المعادن الثمينة. يتم تحضير هذه المحفزات عادةً باستخدام تقنيات تصنيع المواد المتقدمة، مثل ترسيب الطبقة الذرية أو هندسة السطح.

إجمالي،محفزات الهدرجةتلعب دورًا حاسمًا في العديد من العمليات الكيميائية والصناعية، مما يسمح بالتحويل الفعال والانتقائي لمجموعة واسعة من المركبات العضوية. بالإضافة إلى استخدامها في صناعة البترول، فإنها تستخدم أيضًا في تصنيع المواد الكيميائية الدقيقة والأدوية والمضافات الغذائية. يعد تطوير محفزات الهدرجة الفعالة والمستدامة مجالًا سريع التطور مع العديد من الفرص والتطبيقات البحثية المثيرة في نطاق واسع. مجموعة من الصناعات.