Catalisadores metálicos-compatíveis e não compatíveis
Classificação conforme os componentes ativos do catalisador estão ou não carregados no suporte:
Catalisadores metálicos-não compatíveis
Refere-se a catalisadores metálicos sem suporte, que podem ser divididos em duas categorias: monometais e ligas de acordo com sua composição. Geralmente é aplicado na forma de esqueleto metálico, tela de arame, pó metálico, partículas metálicas, lascas de metal e filmes de evaporação de metal. O catalisador de esqueleto metálico é uma liga de metal cataliticamente ativo e alumínio ou silício e, em seguida, dissolve o alumínio ou silício com solução de hidróxido de sódio para formar um esqueleto metálico. O catalisador de esqueleto mais comumente usado na indústria é o níquel de esqueleto, que foi inventado por M. Rainey dos Estados Unidos em 1925, por isso também é conhecido como níquel Rainey. Catalisadores de matriz de níquel são amplamente utilizados em reações de hidrogenação. Outros catalisadores de base incluem cobalto de base, cobre de base e ferro de base. Catalisadores de malha de arame típicos são malha de platina (veja a figura) e malha de liga de platina-ródio, que são usadas no processo de amonização e oxidação para produzir ácido nítrico.
Catalisadores metálicos suportados
O catalisador é suportado por componentes metálicos num suporte para melhorar a dispersão e a estabilidade térmica dos componentes metálicos, de modo que o catalisador tenha uma estrutura de poros, forma e resistência mecânica adequadas. A maioria dos catalisadores metálicos suportados são preparados impregnando soluções de sais metálicos em um suporte e reduzindo-os após conversão por precipitação ou decomposição térmica. Uma das chaves para a preparação de catalisadores metálicos suportados é controlar o tratamento térmico e as condições de redução (ver Fabricação de Catalisadores).
Catalisadores monometálicos e polimetálicos
A classificação de acordo com o componente ativo do catalisador é um ou mais elementos metálicos:
Catalisadores monometálicos
Refere-se a um catalisador com apenas um componente metálico. Por exemplo, em 1949, os catalisadores de reforma de platina, que foram utilizados pela primeira vez na indústria, tinham o componente ativo de uma única platina metálica suportada em η-alumina contendo flúor ou cloro.
Catalisadores polimetálicos
Os componentes de um catalisador são constituídos por dois ou mais metais. Por exemplo, catalisadores bimetálicos (multi{1}})de reforma metálica, como platina-rênio suportado em cloro-contendo -alumina. Eles têm desempenho superior em relação aos catalisadores de reforma somente de platina mencionados acima, nos quais uma variedade de metais suportados em um suporte podem formar aglomerados de metais binários ou multivariados, o que melhora muito a dispersão efetiva dos componentes ativos. O conceito de compostos aglomerados de átomos metálicos veio inicialmente de catalisadores complexantes e, quando aplicado a catalisadores metálicos sólidos, pode-se considerar que também existem vários, dezenas ou mais átomos metálicos agrupados na superfície metálica. Desde a década de 70, com base nesse conceito, um modelo de centro ativo de aglomerados atômicos metálicos tem sido proposto para explicar o mecanismo de algumas reações. Em catalisadores polimetálicos suportados e não suportados, se uma liga for formada entre os componentes metálicos, ela será chamada de catalisador de liga. Catalisadores de liga binária são mais estudados e aplicados, como cobre-níquel, cobre-paládio, paládio-prata, paládio-ouro, platina-ouro, platina-cobre, platina-ródio, etc. Por exemplo, após adicionar uma pequena quantidade de cobre ao catalisador de níquel, a estrutura superficial original do catalisador de níquel muda devido ao enriquecimento de cobre na superfície, de modo que a atividade de hidrocraqueamento do etano é rapidamente reduzida. Catalisadores de liga são usados em hidrogenação, desidrogenação, oxidação, etc.