Os portadores de catalizadores son materiais clave indispensables nas reaccións químicas. A súa función principal é proporcionar soporte, dispersión e estabilización dos compoñentes activos, mellorando así a eficiencia catalítica e prolongando a vida útil dos catalizadores. Co rápido desenvolvemento de industrias como a química, a protección ambiental e a enerxía, a demanda de portadores de catalizadores segue crecendo e a elección de materiais tamén afecta directamente o rendemento e a economía catalíticas. Actualmente, os principais materiais portadores de catalizadores no mercado inclúen principalmente óxidos metálicos, carbón activado, peneiras moleculares e novos materiais compostos.
Os óxidos metálicos son un dos portadores de catalizadores máis utilizados, e os comúns inclúen a alúmina (Al₂O₃), a sílice (SiO₂), o dióxido de titanio (TiO₂) e o óxido de circonio (ZrO₂). Entre eles, a alúmina converteuse no portador preferido no campo petroquímico debido á súa elevada superficie específica, excelente estabilidade térmica e inercia química. A sílice úsase amplamente na catálise de protección ambiental e na química fina debido á súa boa estrutura de poros e actividade superficial. O dióxido de titanio e o óxido de circonio teñen un excelente rendemento nos campos da fotocatálise e da catálise a alta-temperatura, especialmente na conversión de enerxía solar e na purificación de gases de escape de automóbiles. Teñen un gran potencial.
O carbón activado é un material de carbono poroso cunha superficie específica e capacidade de adsorción extremadamente altas, e adoita utilizarse para reaccións catalíticas de adsorción de gases e-en fase líquida. A súa renovabilidade e baixo custo fan que sexa popular nos campos da protección ambiental e do tratamento de augas. Nos últimos anos, o carbón activado modificado (como a carga de metal ou o dopaxe heteroátomo) mellorou aínda máis o seu rendemento catalítico, e ten un desempeño destacado na degradación de compostos orgánicos volátiles (COV) e no tratamento de augas residuais.
A peneira molecular é un material de silicato cunha estrutura microporosa regular. A súa única estrutura de poros permítelle adsorber e catalizar de forma selectiva moléculas específicas. O ZSM-5, a peneira molecular de tipo Y, etc., úsanse amplamente no refino de petróleo e na produción química, especialmente nas reaccións de isomerización, craqueo e alquilación.
Ademais, co avance da ciencia dos materiais, os novos materiais compostos (como os nanotubos de carbono, os óxidos metálicos cargados de grafeno{0}}) convertéronse gradualmente nun foco de investigación. Estes materiais teñen unha alta condutividade, unha alta resistencia e un excelente rendemento catalítico, e espérase que logren avances nas pilas de combustible, o almacenamento de enerxía e as industrias químicas de-alta gama.
No futuro, a medida que creza a demanda de química verde e desenvolvemento sostible, os materiais dos portadores de catalizadores diversificaranse e os materiais de alto-rendimento, baixo-custe e respectuosos co medio ambiente converteranse no foco da investigación e desenvolvemento, que proporcionarán un forte apoio á actualización tecnolóxica en varias industrias.
