Metalni katalizatori bez i na podu
Klasifikacija prema tome da li su aktivne komponente katalizatora nabijene na nosač ili ne:
Metalni katalizatori bez podloge
Odnosi se na metalne katalizatore bez nosača, koji se prema svom sastavu mogu podijeliti u dvije kategorije: monometali i legure. Obično se nanosi u obliku skeletnog metala, žičane mreže, metalnog praha, metalnih čestica, metalnih strugotina i metalnih filmova za isparavanje. Metalni katalizator je legura katalitički aktivnog metala i aluminija ili silicija, a zatim otapa aluminij ili silicij otopinom natrijevog hidroksida kako bi se formirao metalni kostur. Najčešći skeletni katalizator u industriji je skelet nikal, koji je izumio M. Rainey iz Sjedinjenih Država 1925. godine, pa je poznat i kao Rainey nikal. Matrični nikalni katalizatori se široko koriste u reakcijama hidrogenacije. Ostali glavni katalizatori uključuju glavni kobalt, bakar i gvožđe. Tipični katalizatori žičane mreže su platinasta mreža (vidi sliku) i mreža od legure platine i rodija, koje se koriste u procesu amonijacije i oksidacije za proizvodnju dušične kiseline.
Podržani metalni katalizatori
Katalizator je podržan metalnim komponentama na nosaču kako bi se poboljšala disperzija i termička stabilnost metalnih komponenti, tako da katalizator ima odgovarajuću strukturu pora, oblik i mehaničku čvrstoću. Većina metalnih katalizatora na podlozi se pripremaju impregnacijom otopine soli metala na podlogu i redukcijom nakon precipitacijske konverzije ili termičke razgradnje. Jedan od ključeva za pripremu metalnih katalizatora na podlozi je kontrola uslova termičke obrade i redukcije (pogledajte Proizvodnja katalizatora).
Monometalni i polimetalni katalizatori
Klasifikacija prema aktivnoj komponenti katalizatora je jedan ili više metalnih elemenata:
Monometalni katalizatori
Odnosi se na katalizator sa samo jednom metalnom komponentom. Na primjer, 1949. godine, katalizatori za reformiranje platine, koji su prvi put korišteni u industriji, imali su aktivnu komponentu jedne metalne platine položenu na η-aluminij koji sadrži fluor ili hlor.
Polimetalni katalizatori
Komponente u katalizatoru se sastoje od dva ili više metala. Na primjer, bimetalni (multi-)metalni reforming katalizatori kao što je platina-renijum na bazi glinice koja sadrži hlor. Imaju superiorne performanse u odnosu na gore spomenute katalizatore reforminga koji sadrže samo platinu, u kojima različiti metali položeni na nosač mogu formirati binarne ili multivarijantne metalne klastere, što uvelike poboljšava efektivnu disperziju aktivnih komponenti. Koncept spojeva klastera metalnih atoma prvo je došao od katalizatora za kompleksiranje, a kada se primjenjuje na čvrste metalne katalizatore, može se smatrati da postoji i nekoliko, desetine ili više atoma metala grupisanih na površini metala. Od 70-ih godina, na osnovu ovog koncepta, predložen je model aktivnog centra atomskih klastera metala koji objašnjava mehanizam nekih reakcija. U polimetalnim katalizatorima na i bez nosača, ako se legura formira između metalnih komponenti, naziva se legiranim katalizatorom. Katalizatori binarnih legura se više proučavaju i primjenjuju, kao što su bakar-nikl, bakar-paladij, paladijum-srebro, paladijum-zlato, platina-zlato, platina-bakar, platina-rodijum, itd. Aktivnost katalizatora se može podesiti pomoću prilagođavanje sastava legure. Na primjer, nakon dodavanja male količine bakra u nikl katalizator, originalna površinska struktura nikalnog katalizatora se mijenja zbog obogaćivanja bakra na površini, tako da se aktivnost hidrokrekiranja etana brzo smanjuje. Legirani katalizatori se koriste u hidrogenaciji, dehidrogenaciji, oksidaciji itd.