Catalitzadors d'hidrogenaciósón substàncies que augmenten la velocitat de les reaccions d'hidrogenació, que impliquen l'addició d'àtoms d'hidrogen a una molècula. S'utilitzen habitualment a les indústries química i petroliera per convertir els hidrocarburs insaturats en formes més saturades. Els catalitzadors d'hidrogenació comuns inclouen metalls com el níquel, el pal·ladi i el platí, que s'utilitzen sovint en forma de nanopartícules metàl·liques recolzades en un material de suport sòlid. L'elecció del catalitzador depèn de les condicions específiques de la reacció, incloent la temperatura, la pressió i els reactius implicats. Els catalitzadors també es poden modificar mitjançant l'ús de promotors o lligands per afinar la seva activitat i selectivitat. A més, les reaccions d'hidrogenació es poden dur a terme en condicions homogènies o heterogènies, depenent de la solubilitat del catalitzador a la mescla de reacció.

El mecanisme de les reaccions d'hidrogenació és típicament un procés de diversos passos que implica l'adsorció dels reactius a la superfície del catalitzador, seguida de l'activació dels reactius mitjançant la ruptura i formació d'enllaços. Aleshores, la reacció d'hidrogenació real té lloc a la superfície catalítica, donant lloc a l'addició d'àtoms d'hidrogen als reactius. Aleshores, els productes es desorbeixen de la superfície i el cicle catalític es repeteix.

Una altra aplicació important dels catalitzadors d'hidrogenació és la producció d'hidrogen com a combustible. Això es coneix com a hidrogenació de l'aigua, que implica l'electròlisi de l'aigua per produir hidrogen i oxigen. En aquest procés, s'utilitzen catalitzadors per facilitar la reacció i augmentar la seva eficiència. El platí s'utilitza habitualment com a catalitzador d'aquesta reacció a causa de la seva alta activitat i estabilitat.

En els últims anys, hi ha hagut un interès creixent en el desenvolupament de catalitzadors d'hidrogenació sostenibles basats en elements no tòxics i abundants en terra, com el ferro i el cobalt, per reduir la dependència dels metalls preciosos. Aquests catalitzadors es preparen normalment mitjançant tècniques avançades de síntesi de materials, com ara la deposició de capa d'àtoms o l'enginyeria de superfícies.

En general,catalitzadors d'hidrogenaciótenen un paper crucial en molts processos químics i industrials, permetent la transformació eficient i selectiva d'una àmplia gamma de compostos orgànics. A més del seu ús a la indústria del petroli, també s'utilitzen en la síntesi de productes químics fins, productes farmacèutics i additius alimentaris. El desenvolupament de catalitzadors d'hidrogenació eficients i sostenibles és un camp en ràpida evolució amb moltes oportunitats de recerca i aplicacions interessants en una àmplia gamma. gamma d'indústries.