没有催化剂就没有现代化的工业，这是许多有识之士的共同观点。如果没有催化剂，大量的化学反应就不可能达到理想的速度，因而也无法实现大规模的化工生产。所以说，催化剂是随着现代化学工业的发展而产生的，而同时，催化技术的发展也推动了现代化学的发展。

工业生产中，催化剂是提高化学反应速度、控制化学反应方向的最为有效的手段之一。对于一个有用的化学反应，是否能实现工业生产，必须要考虑产率问题和速度问题。产率关心的是反应能进行到什么样的程度。而速度衡量的是化学反应进行的快慢，即反应达到合适的产率需要多长的时间。设想，如果一个化学反应在工业上达到适合的产率需要花很长的时间，那么这个反应是否具有工业生产价值就存在疑问，因为工业生产是要讲求效率的。在工厂、设备规模限定的前提下，提高产量最有效的途径，就是在单位时间内获得更多的产物，也就是增大化学反应的速度。而这，恰恰是催化剂所擅长的。

工业生产中催化剂的选择

在许多工业生产中，催化剂作为一种必不可少的原料，是生产最重要的条件之一。这就意味着，要获得较高的生产效率，必须选择与生产相适应的催化剂。实际工业生产中，对于催化剂的选择是一门重要的学问。或许你会说，这有什么难的，选择催化剂不就应该选择催化效率最高的吗？是的，不可否认，催化效率是选择催化剂要考虑的重要因素，但不是惟一因素，光有高的催化效率是不够的，有时候太高的催化效率反而会影响生产效率。你一定感到糊涂了吧，没关系，看下去你就会明白的。

根据经验，一个好的工业催化剂应该同时具备

适宜的催化效率、较高的选择性和较长的使用寿命

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首先是催化效率。通常，为了提高工业生产的效率，应该选择使用催化效率更高的催化剂，但这并不是绝对的。比如，对于某些热效应较大（即反应过程中会释放较多的热量）的化学反应，如前面述及的二氧化硫的氧化反应，催化剂的催化效率如果过高的话，反应会在单位时间内放出大量的热量。如果这些热量不能及时、有效地从反应容器中被排走，则会导致反应容器中的温度急剧升高。温度的升高不仅会影响反应的产率，而且过高的温度会破坏催化剂的最适宜的温度条件，引起催化剂的烧结，从而丧失催化功能。所以，“过犹不及”同样适用于催化工业生产。

其次是催化剂的选择性。催化剂如果具有较高的选择性，则可以选择性地催化工业生产所需的主反应，而大大减少副反应的发生和副产物的生成。这不仅可以增大原料的利用率，而且可以简化反应后产物的净化、提纯处理等流程，节约成本。设想一下，如果一种催化剂对主反应具有很高的催化效率，但这个催化剂“不分敌我”，对于各个副反应也同样具有很高的催化效率，甚至催化效率比主反应还要高，那么这个催化剂的高效率只能是“帮倒忙”，不具有现实意义。

你一定熟悉拳王阿里吧。1996年亚特兰大奥运会开幕式上，拳王阿里用颤抖的手点燃火炬的一幕令人动容。曾经在拳台上天下无敌的阿里患有帕金森氏症。有一种称为多巴的药物，能有效地治疗帕金森氏症。但多巴存在两种结构，一种称之为左旋分子，对治疗帕金森氏症具有疗效；另一种是右旋分子，没有治疗效果。由于这两种分子的组成完全一样，只是在结构上存在细微的差别（化学上称这两种物质为对映异构体），因此用常规的手段很难分离开。要分离这两种物质，必须用成本极高的分离手段。1974年，美国孟山都公司开发出了具有很高的选择性的催化剂，能在合成反应中选择性地催化左旋多巴的生成反应，使得产物几乎不含右旋多巴，这一成果使左旋多巴成为治疗帕金森氏症的首选药物，时至今日，左旋多巴仍“活跃”在治疗帕金森氏症这一“战线”，造福了无数患者。这一革新的例子，可以说是化学生产中利用催化剂的选择性的经典之作。而当时供职于孟山都公司、对这一合成反应居功至伟的威廉•诺尔斯，也终于因这一研究而获得2001年诺贝尔化学奖。当时他已经84岁了，诺贝尔化学奖对他而言或许是个迟到的荣誉，但也确是名至实归。

第三是催化剂的寿命，也就是催化剂的稳定性。催化剂虽然不是反应物，不会随着反应的进行而被消耗掉。但由于实际工业生产环境的影响，如高温、反应物中存在杂质等，都可能导致催化剂中毒、烧结、积炭等现象出现，而令催化剂的催化能力减弱或失去，这种现象叫做催化剂的失活。

催化剂失活后，为了恢复催化剂的催化效率，就必须对催化剂进行处理以恢复催化活性（即催化剂的再生），或者更换新的催化剂。但无论哪种办法，都会造成生产的停顿，导致生产效率的下降。而对于一些要连续性工作的大型生产装置，停工更换催化剂，造成的损失是难以弥补的。这就要求工业生产中的催化剂，尤其是连续生产装置中使用的催化剂，应该具有较好的“免疫力”，有优良的稳定性，具备较长的使用寿命。如果某种催化剂具有较高的催化效率，而且选择性也很高，但就是太过“娇贵”，好似“温室里的花朵”，经受不起工业生产的“恶劣条件”，动不动就要“罢工....