Если промотор добавляют к катализатору в больших количествах, такой катализатор называют смешанным.

Гетерогенно-гомогенным катализом называют процессы, начинающиеся (инициируемые) на поверхности твердого катализатора и далее продолжающиеся в газовой или жидкой фазе за счет вылета с поверхности активных промежуточных частиц.

Если катализатор и реагирующие вещества находятся в одной и той же фазе (в большинстве случаев жидкой), катализ называют гомогенным.

 

В этом случае катализатор равномерно распределен по всему реакционному объему в атомном или молекулярно-дисперсном состоянии.

К процессам гомогенного катализа относят многие реакции гидратации, гидролиза, сульфирования, галогенирования, этерификации, конденсации и другие, ускоряемые кислотами или основаниями в жидкой фазе, а также жидкофазное окисление углеводородов в присутствии солей Со, Mn, Fe, Cu и др.

 

Если катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах, между которыми имеется граница раздела, катализ называют гетерогенным.

 

Наиболее распространен случай, когда твердый катализатор ускоряет реакцию между газами или реакцию в растворе. Гетерогенно-каталитические процессы в промышленности используют шире, чем гомогенно-каталити-ческие реакции. К ним относят важнейшие промышленные процессы синтеза и окисления аммиака, окисление SO₂ в SO₃, глубокого и парциального окисления органических соединений, получения водорода, дегидрирования алканов в олефины и олефинов в диены, гидрирования жиров, крекинга и риформинга нефтяных и многие другие реакции.

Промежуточное положение занимает микрогетерогенный катализ коллоидными или полимерными частицами. К этому классу относят биохимические процессы в живых организмах, катализируемые органическими белковыми биокатализаторами – ферментами (энзимами).

 

В этом случае катализатор инициирует начальное превращение реагента, а продолжение цепи (реакции) происходит без его участия. Обычно это экзотермические радикально-цепные реакции. К таким процессам относится, например, окисление метана в этилен, метанол или формальдегид под действием оксидных катализаторов. При низких температурах такие реакции протекают гетерогенно, при высоких – гомогенно, при средних – по гетерогенно-гомогенному механизму.

Промоторы (активаторы) – называют вещества, добавление которых к катализатору увеличивают его активность, селективность, устойчивость.

 

Как правило, действие смешанных катализаторов неаддитивно, т.е. активность его нельзя представить как сумму активностей составляющих его компонентов. Если каждый из компонентов сложного катализатора повышает активность в смеси, говорят о синергизме действия компонентов катализаторов. Границу между промотированными и смешанными катализаторами зачастую провести трудно. Обычно, если добавка составляет проценты и доли процентов, ее относят к промоторам. Большинство промышленных катализаторов являются промотированными, например, железный катализатор синтеза аммиака содержит в качестве промоторов оксид алюминия, оксид калия, иногда оксид кальция в количестве нескольких процентов. Функция этих промоторов различны: оксид алюминия – структурообразующая добавка, увеличивающая удельную поверхность железа и препятствующая спеканию кристаллов железа, оксид калия – активирующая добавка, повышающая активность каталитических центров железа или создающая новые активные центры.