Ненанесені та нанесені металеві каталізатори
Класифікація залежно від того, нанесені активні компоненти каталізатора на носій чи ні:
Металеві каталізатори без носіїв
Він відноситься до металевих каталізаторів без носіїв, які за складом можна розділити на дві категорії: монометали та сплави. Зазвичай він застосовується у вигляді каркасного металу, дротяної сітки, металевого порошку, металевих частинок, металевої стружки та металевих плівок. Скелетний металевий каталізатор являє собою сплав каталітично активного металу та алюмінію або кремнію, який потім розчиняє алюміній або кремній розчином гідроксиду натрію з утворенням металевого скелета. Найпоширенішим скелетним каталізатором у промисловості є скелетний нікель, який винайшов М. Рейні зі Сполучених Штатів у 1925 році, тому він також відомий як нікель Рейні. Матричні нікелеві каталізатори широко використовуються в реакціях гідрування. Інші каталізатори ланцюга включають основну кобальт, мідь і залізо. Типовими каталізаторами з дротяної сітки є платинова сітка (див. малюнок) і сітка зі сплаву платини та родію, які використовуються в процесі аміаку та окислення для виробництва азотної кислоти.
Металеві каталізатори на носіях
Каталізатор підтримується металевими компонентами на носії для покращення дисперсії та термічної стабільності металевих компонентів, так що каталізатор має відповідну структуру пор, форму та механічну міцність. Більшість металевих каталізаторів на носії отримують шляхом просочування носія розчинами солей металу та їх відновлення після преципітаційної конверсії або термічного розкладання. Одним із ключових моментів у виготовленні металевих каталізаторів на носіях є контроль термічної обробки та умов відновлення (див. Виробництво каталізатора).
Монометалічні та поліметалічні каталізатори
Класифікація за активним компонентом каталізатора - один або кілька металевих елементів:
Монометалеві каталізатори
Відноситься до каталізатора лише з одним металевим компонентом. Наприклад, у 1949 році каталізатори риформінгу платини, які вперше були використані в промисловості, мали активним компонентом одну металеву платину, нанесену на η-оксид алюмінію, що містить фтор або хлор.
Поліметалічні каталізатори
Компоненти каталізатора складаються з двох або більше металів. Наприклад, біметалічні (мульти)металічні каталізатори риформінгу, такі як платино-ренієві, нанесені на хлорвмісний оксид алюмінію. Вони мають кращу продуктивність порівняно з платиновими каталізаторами риформінгу, згаданими вище, в яких різноманітні метали, нанесені на носій, можуть утворювати бінарні або багатоваріантні металеві кластери, що значно покращує ефективну дисперсію активних компонентів. Концепція кластерних сполук атомів металу вперше виникла з каталізаторів комплексоутворення, і, якщо застосувати її до твердих металевих каталізаторів, можна вважати, що на поверхні металу також є кілька десятків або більше атомів металу. З 70-х років на основі цієї концепції була запропонована модель активного центру атомних кластерів металів для пояснення механізму деяких реакцій. У поліметалічних каталізаторах на основі та без основи, якщо між металевими компонентами утворюється сплав, він називається каталізатором із сплаву. Більш вивчені та застосовуються каталізатори з бінарних сплавів, такі як мідь-нікель, мідь-паладій, паладій-срібло, паладій-золото, платина-золото, платина-мідь, платина-родій тощо. Активність каталізатора можна регулювати за допомогою коригування складу сплаву. Наприклад, після додавання невеликої кількості міді до нікелевого каталізатора вихідна структура поверхні нікелевого каталізатора змінюється через збагачення поверхні міддю, так що активність гідрокрекінгу етану швидко знижується. Каталізатори сплавів використовуються при гідруванні, дегідруванні, окисленні тощо.