催化剂总结
催化剂知识点总结
催化剂知识点总结一、催化剂的定义催化剂的定义是指一种物质，在化学反应中能够降低反应的活化能，从而加速反应速率，同时在反应结束后能够保持不变。
催化剂通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而加速反应速率。
催化剂在反应结束后与反应物质和生成物质之间不存在化学变化，因此可以在反应结束后继续参与其他化学反应。
二、催化剂的分类根据催化剂的性质和作用机制，通常可以将催化剂分为以下几类：1. 催化剂的形态分类根据催化剂的形态，可以将催化剂分为固体催化剂、液体催化剂和气体催化剂。
固体催化剂是最常见的一种，其具有良好的稳定性和高效的重复使用率，在工业生产中得到广泛的应用。
液体催化剂一般应用在有机合成等领域，而气体催化剂则常用于气相反应。
2. 催化剂的化学成分分类根据催化剂的化学成分，可以将催化剂分为金属催化剂、非金属催化剂和生物催化剂。
金属催化剂是应用最为广泛的一类，其具有良好的活性和选择性，特别是在有机合成反应中得到了广泛应用。
非金属催化剂则包括了氧化物、硫化物、氮化物等多种化合物，这些化合物具有比金属催化剂更多的表面活性位点和更丰富的表面化学特性，因此在某些催化反应中具有更好的催化性能。
生物催化剂包括了酶、酶模拟剂等，在生物技术领域得到了广泛应用。
3. 催化剂的作用机制分类根据催化剂的作用机制，可以将催化剂分为酸催化剂、碱催化剂、氧化催化剂、还原催化剂等各种类型。
酸催化剂和碱催化剂是最常见的两类催化剂，它们通过提供H+或OH-离子来促进反应进行。
氧化催化剂和还原催化剂则包括了金属氧化物、过渡金属催化剂等，它们通过氧化还原反应来催化反应进行。
三、催化剂的作用机制催化剂加速反应速率的作用机制一般包括以下几种：1. 提供活化能的降低催化剂可以通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而降低反应的活化能。
这种降低活化能的机制是催化剂加速反应速率的主要原因。
2. 提供反应位点催化剂通常具有一些特定的表面活性位点，它们可以吸附反应物质，并且使得反应物质之间更容易发生反应。
工业催化知识点总结
工业催化知识点总结1. 催化剂的定义和分类催化剂是指能加速化学反应速率而本身不参与反应的物质。
根据催化反应的类型和应用范围，催化剂可以分为三类：均相催化剂、非均相催化剂和酶催化剂。
均相催化剂指在反应体系中与反应物相同的物质，非均相催化剂指在反应体系中与反应物相异的物质，酶催化剂是一种生物催化剂。
2. 催化剂的作用原理催化作用的基本原理是通过改变活化能，使得反应能够以更低的能量障碍进行。
催化剂在化学反应过程中会形成过渡态，通过吸附和解离反应物分子来降低活化能，从而提高反应速率。
而酶催化作用则是通过特定的活性位点使得反应物分子以更高效的方式进行化学反应。
3. 催化剂表面结构和活性位点催化剂表面结构和活性位点是催化剂催化作用的关键。
催化剂的活性位点是指能够吸附和反应反应物的部位，而催化剂的表面结构决定了活性位点的分布和特性。
在催化剂的设计和研究过程中，对催化剂表面结构和活性位点的理解和控制是至关重要的。
4. 催化反应的热力学和动力学催化反应的热力学和动力学性质对于理解和优化催化反应过程至关重要。
热力学研究了反应物与产物之间的化学平衡，而动力学研究了反应速率随时间的变化。
通过研究催化反应的热力学和动力学性质，可以优化催化剂的设计和反应条件。
5. 工业催化反应的应用工业催化反应在化工、能源、环保等领域具有重要的应用价值。
以氢气和氧气为反应物的合成氨催化反应、以氢气和一氧化碳为反应物的甲醇合成催化反应、汽油和柴油的加氢精制催化反应等都是工业上重要的应用。
6. 催化剂的设计和研究方法催化剂的设计和研究方法包括实验室合成和表征、计算模拟和理论研究等。
通过实验室合成和表征可以获得催化剂的物理和化学性质，通过计算模拟和理论研究可以对催化剂的结构和活性进行深入的理解。
在工业催化领域，通过对催化剂的设计和研究方法的不断深入和发展，可以为工业催化反应的高效和环保提供重要的技术支持。
7. 环保催化技术环保催化技术是指在保证催化反应效率的前提下，减少对环境的污染。
(完美版)高中有机化学催化剂应用总结
(完美版)高中有机化学催化剂应用总结引言有机化学催化剂是一种广泛应用于有机化学反应中的重要工具。
它们可以提高反应速率，减少能量消耗并改善反应产率。
本文总结了高中有机化学中常见的催化剂及其应用情况，旨在帮助我们更好地理解和应用这些催化剂，提高有机化学实验的效果。
催化剂分类与应用金属催化剂1. 铂族金属催化剂（如铂、钯、铑等）在氢化反应中起到重要作用。
它们能催化烯烃、炔烃与氢气的加成反应，将不饱和化合物还原成饱和化合物。
2. 镍催化剂常用于氢解反应和还原反应，如将芳香烃还原为醇类化合物。
3. 钯催化剂广泛应用于羧酸酯和芳香酰胺的转化反应中，将它们转化为醛、醇或酸等化合物。
有机催化剂1. Lewis酸类催化剂在酯化反应中起到重要作用，如三氟化硼（BF3）催化醇与酸反应生成酯类化合物。
2. 硫酸催化剂常用于酸催化的醇与脂类化合物生成醚类化合物。
酶催化剂酶是一类天然的催化剂，广泛存在于生物体中。
例如，酶催化剂葡萄糖氧化酶可使葡萄糖氧化为葡萄糖酸。
催化剂的影响与注意事项1. 催化剂的选择和使用条件对反应的效果影响很大，需要根据反应的特点选择合适的催化剂。
2. 催化剂的使用过程中要注意催化剂的浓度、反应温度、反应时间等因素，以确保反应的高效进行。
3. 催化剂的再生利用与废弃物处理也是需要考虑的问题，要合理利用资源并减少环境污染。
结论有机化学催化剂在高中有机化学实验中具有重要的应用价值。
通过合理选择和使用催化剂，可以提高反应效率、降低反应成本和能量消耗，从而实现可持续发展的目标。
> 注意：本文所述催化剂的应用情况仅是一般性总结，具体应用需参考相关学科和实验教材的指导。
化学反应中的催化剂与活化能知识点总结
化学反应中的催化剂与活化能知识点总结催化剂与活化能知识点总结化学反应中的催化剂和活化能是两个重要的概念。
催化剂可促进化学反应的进行，而活化能则表示反应参与物质在反应中所需的最小能量。
本文将对催化剂和活化能的知识点进行总结，以便更好地理解化学反应的机理和性质。
一、催化剂概述催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率但本身并不参与化学反应的物质。
催化剂可降低反应所需的活化能，从而促进反应的进行。
催化剂在反应前后不发生永久性变化，因此在反应结束后能够被再次使用。
催化剂的作用机理可以通过活化复合物理论解释。
当催化剂与反应物相互作用时，它们形成一个活化复合物，该复合物比反应物本身更容易分解或重新组合成产物。
催化剂通过提供新的反应路径或降低反应的能垒来加速反应的进行。
二、催化剂的分类1. 催化剂可分为两类：同质催化剂和异质催化剂。
同质催化剂是指与反应物处于相同的物理状态，通常是气体或溶液中的催化剂。
一个典型的例子是酶催化反应，其中酶作为溶解在溶液中的分子参与化学反应的进行。
异质催化剂是指与反应物处于不同的物理状态。
常见的例子包括金属催化剂，如铂、钯和铑等。
这些催化剂通常以固体的形式存在，并与气体或溶液中的反应物发生反应。
2. 催化剂还可以根据其活性和特定应用进行分类。
一种常见的分类方式是酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂通常具有较低的pH值，增加了反应的速率。
而碱性催化剂则具有较高的pH值，可以促进其他类型的反应。
另一种分类方式是金属催化剂和非金属催化剂。
金属催化剂是由金属元素组成的催化剂，如铁、镍和钯等。
非金属催化剂则主要包括氧化物、硅基催化剂等。
三、活化能概述活化能是指反应物分子在反应中具有的最低能量。
化学反应发生时，需要克服这个能垒才能完成反应，这个能垒即为活化能。
活化能的高低决定了反应的速率。
活化能可用于判断反应的速率是否快慢。
通常情况下，活化能越高，反应速率越慢。
活化能高的反应通常需要较高的温度或催化剂来加速反应。
催化剂设计和优化方法总结
催化剂设计和优化方法总结催化剂作为化学反应中的重要角色，在许多工业和环境领域发挥着关键的作用。
催化剂的设计与优化是实现高效催化反应的关键一环。
本文将对催化剂设计和优化的方法进行总结，以期为相关研究者提供参考和指导。
催化剂设计是基于对反应机理和反应条件的理解，通过调控催化剂的物理和化学性质，以提高催化剂对目标反应的活性、选择性和稳定性。
而催化剂优化是在设计的基础上，通过实验和理论计算等手段进一步改进催化剂性能。
一、催化剂设计方法1. 比例混合法：通过合理比例混合两个或多个具有不同催化性质的材料，以达到催化反应所需的性质和效果。
例如，将金属与支撑材料比例混合可改变催化剂的分散度和活性。
2. 锚定法：将催化剂上的活性位点与支撑材料上的助剂进行特定的化学键合，以增强催化剂的稳定性和选择性。
常用的锚定方法包括硫化法、氮化法和氧化法等。
3. 离子交换法：利用离子交换剂将活性离子引入催化剂，以提高催化剂的活性和选择性。
通过选择合适的离子交换剂和条件，可以实现对催化剂结构和性质的精确控制。
4. 合成气方法：通过在合成气体（CO和H2）中控制反应条件和催化剂成分，以调节催化剂表面上的吸附态和反应活性位点，实现对催化剂活性和选择性的调控。
5. 有机模板法：将有机分子作为模板，通过溶剂热法、水热法等方法，将金属离子或配合物与有机模板自组装形成有序结构的催化剂，以提高催化剂的活性和选择性。
二、催化剂优化方法1. 表面修饰方法：在催化剂表面修饰上引入助剂、摩尔比等控制物质，以提高催化剂的催化性能。
例如，通过引入辅助金属或杂原子可增强催化剂对反应物的催化活性。
2. 智能支撑材料方法：利用智能支撑材料对催化剂进行车载，利用支撑材料的特殊性能来调节催化剂的反应活性、选择性和稳定性。
这种方法可以有效地避免催化剂的失活和离子渗透问题。
3. 表面修饰法：在催化剂表面引入修饰剂，通过特异反应增强催化剂对目标反应的活性和选择性。
典型的表面修饰剂包括金属、氮化物、硫化物等。
固体超强酸催化剂总结
固体超强酸催化剂超强酸是比100%的硫酸还要强的酸，其Hammett函数H0<-11.93(100%硫酸的H0为-11.93)，可分为固态和液态。
固体超强酸和液体超强酸相比，有容易与反应物分离，可重复使用，不腐蚀反应器，减少催化剂公害，催化剂有良好的选择性等优点。
在催化反应中，固体超强酸对烯烃双键异构化、醇脱水、烯烃烷基化、酸化、醋化等都显示出较高的活性。
这种催化剂不腐蚀设备，不污染环境，催化反应温度低，制备简便，有广泛的应用前景。
固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料，对许多化学反应有较好的催化活性、选择性及重复使用性能。
固体超强酸是近年来研究与开发的一种新型固体酸催化剂，随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂的种类也从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。
无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征，还是工业应用研究都有了新的发现，固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景，已受到国内外学者广泛关注，成为固体酸催化剂研究中的热点。
1. 催化性能1.1饱和烃的异构化反应饱和烃类分子如正丁烷、戊烷较稳定，不易发生反应。
如用100%硫酸作催化剂，室温下不会发生反应，但用SbF5SiO2-Al2O3固体超强酸却能使丁烷发生反应，主要产物为异丁烷。
nC5H12 SbF5SiO2-Al2O3 异戊烷1.2氧化反应SO42--Fe2O3能在室温下使丁烷异构化。
但在100℃以上用脉冲法进行反应时，只发生氧化反应但是，单用Fe2O3作催化剂，即使反应温度为300℃丁烷也不发生反应。
1.3阴离子聚合反应烷基乙烯基醚的聚合反应是阴离子聚合反应，可用烷基金属化合物或Ziegler型催化剂。
但是SO42--Fe2O3对此反应有极高的反应活性。
如异丁基乙烯基醚用SO42--Fe2O3作催化剂，在0℃能很快发生聚合反应。
甲基乙烯基醚和乙基乙烯基醚在该催化剂存在下以甲苯作稀释剂也能在低温（零度或零度以下）下高速聚合。
环己酮催化缩合可能用到的催化剂总结
合成可能用催化剂总结：1、硫酸氢钾，熔点197℃，暂时符合反应温度，弱酸性。
还可考虑与三氧化二铝同时应用，催化效果更加明显。
2、碳酸钠，400℃分解，弱碱性，符合温度及反应条件，且不腐蚀设备，无污染。
3、固体超强碱，此为研究热点，有多种，如下：（1）Na|NaOHγ-AL2O3，反应温度190℃，符合气相催化温度要求，且活性高，重点考虑。
（2）Na-Na2CO3γ| AL2O3，查阅文献得到的超强碱，无法确定能否使用。
（3）CaO|ZrO2-La2O3固体碱，此碱可合成酯，考虑到反应与酮缩合有差异，待定。
（4）几种三氧化二铝固体超强碱，这些催化剂不是专门合成2-（1-环己烯基）环己酮的，但可以考虑，KF\γ-AL2O3，KNO3\ AL2O3，K2CO3\ AL2O3，Na-KOH\γ-AL2O3。
（5）另外所查几种固体碱催化剂，KOH/La203-Mg0，La203-ZrO2，Ca0/Zr02-La203，Na2Sn03，MgO-Sn02，Na-KOH-Mg0。
（6）还有分子筛型固体碱催化剂，2Na+02-/Al-MCM-41固体超强碱等。
4、固体超强酸，多种，如下：（1）SO42-\M X O Y，此催化剂催化缩酮反应反应温度在160℃，较符合。
（2）S042-/Ti02-Al-MCM-41型分子筛固体超强酸催化剂，5042"/Ti02-Sn02-Al-MCM-41分子筛型固体超强酸催化剂。
（3）纳米SO42-\SnO2固体超强酸，已有对缩酮反应的研究，温度较符合。
（4）铁系新型固体超强酸Fe203/S2082-/La 3+，目前已有其对环己酮缩乙二醇的合成研究，温度对本反应不太符合。
（5）几项专利，其一，SO42-/M x O y型固体超强酸具有无卤素离子，无污染无腐蚀，易与反应物分离，以及能在高温仍然保持活性和稳定性等优点；其二，固体超强酸催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 ,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了WO3 的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2 -4/TiO2 WO3催化活性的影响；其三，用sol-gel法合成了纳米KF／Al2O3超强碱催化剂,用均匀设计软件研究了其在Knoevenagel缩合和Michael加成反应中的应用。
烷基化反应催化剂
烷基化反应催化剂烷基化反应是一种重要的有机化学反应，通过在分子中引入烷基基团，可以改变分子的性质和功能。
在烷基化反应中，催化剂起着至关重要的作用，可以加速反应速率、提高产率和选择性。
1. 酸性催化剂酸性催化剂是最常用的烷基化反应催化剂之一。
比如，硫酸、盐酸、三氯化铝等都可以作为酸性催化剂参与烷基化反应。
酸性催化剂可以通过质子化作用，将反应物中的氢离子去除，形成更稳定的中间体，从而促进反应的进行。
同时，酸性催化剂还可以参与反应物的解离，增加反应物的活性，加速反应速率。
2. 碱性催化剂碱性催化剂在烷基化反应中也起着重要的作用。
碱性催化剂可以通过提供氢离子，中和反应物中的酸性质子，从而使反应物易于发生亲电取代反应。
碱性催化剂的例子包括氢氧化钠、氨水等。
与酸性催化剂相比，碱性催化剂可以在无水条件下进行反应，适用范围更广。
3. 酶催化剂酶是一类生物催化剂，可以在温和条件下催化烷基化反应。
酶催化剂具有高效、高选择性和高特异性的特点，可以在生物体内参与各种代谢过程和合成反应。
酶催化剂的应用可以减少反应条件对环境的影响，具有很高的应用潜力。
4. 过渡金属催化剂过渡金属催化剂在有机合成中也起着重要的作用。
过渡金属催化剂可以通过提供活性位点，使反应物易于发生键的断裂和形成。
常见的过渡金属催化剂有铂、钯、铑等。
过渡金属催化剂的应用可以实现高效、高选择性的烷基化反应，广泛应用于药物合成、材料化学等领域。
5. 纳米催化剂近年来，纳米催化剂逐渐成为研究的热点。
纳米催化剂具有较高的比表面积和活性位点，可以提高反应活性和选择性。
与传统催化剂相比，纳米催化剂具有更好的催化效果和更低的催化剂用量。
纳米催化剂的制备和应用是当前研究的重要方向之一。
总结：烷基化反应催化剂在有机合成中具有重要的地位和作用。
不同类型的催化剂可以通过不同的机制促进烷基化反应的进行。
酸性催化剂和碱性催化剂可以通过质子化或碱化作用，提高反应物的活性和反应速率。
酶催化剂和过渡金属催化剂则可以通过提供活性位点，实现高选择性和高效率的反应。
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《现代生物工程技术导论》课程论文论文名称：催化剂的作用机理的探究,制备和前景姓名：熊威学号： 0910440219 专业：化工班级： 09-2 指导老师：张玉秀完成时间： 2012.10.15一.思路来源：1.催化剂的重要性：催化剂的加入，能按人的意愿控制反应的快慢，产物的生成和反应的终点，因此可以提高效率效益，节约能源，保护环境，对可持续发展有着战略意义。
2.催化剂的制备特点：由于反应的多样性和催化剂的专一性，目前我所能知道的催化剂的制备工艺很复杂，表现在（1）反应多样性决定催化剂的分类：均相催化剂均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。
多相催化剂多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等。
生物催化剂生物催化剂主要就是一些生物酶如α-淀粉酶、纤维素酶等。
（2）制备方法：机械混合法沉淀法浸渍法喷雾蒸干法热熔融法浸溶法离子交换法和发展中的新方法此处可以想见各种催化剂的分类与反应物和生成物的物态和条件有关，不明白的是，各种方法细节关注那些物理和化学性质，各个浅谈。
机械混合法将两种以上的物质加入混合设备内混合。
此法简单易行，例如转化-吸收型脱硫剂的制造，是将活性组分（如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌）与少量粘结剂(如氧化镁、氧化钙)的粉料计量连续加入一个可调节转速和倾斜度的转盘中，同时喷入计量的水。
粉料滚动混合粘结，形成均匀直径的球体，此球体再经干燥、焙烧即为成品。
乙苯脱氢制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化剂，是由氧化铁、铬酸钾等固体粉末混合压片成型、焙烧制成的。
利用此法时应重视粉料的粒度和物理性质。
沉淀法此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。
在制造多组分催化剂时，适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造优质催化剂非常重要。
通常的方法是在一种或多种金属盐溶液中加入沉淀剂（如碳酸钠、氢氧化钙），经沉淀、洗涤、过滤、干燥、成型、焙烧(或活化)，即得最终产品。
如果在沉淀桶内放入不溶物质（如硅藻土），使金属氧化物或碳酸盐附着在此不溶物质上沉淀，则称为附着沉淀法。
沉淀法需要高效的过滤洗涤设备，以节约水，避免漏料损失。
浸渍法将具有高孔隙率的载体（如硅藻土、氧化铝、活性炭等）浸入含有一种或多种金属离子的溶液中，保持一定的温度，溶液进入载体的孔隙中。
将载体沥干，经干燥、煅烧，载体内表面上即附着一层所需的固态金属氧化物或其盐类。
浸渍法可使催化活性组分高度分散，并均匀分布在载体表面上，在催化过程中得到充分利用。
制备含贵金属（如铂、金、锇、铱等）的催化剂常用此法，其金属含量通常在1%以下。
制备价格较贵的镍系、钴系催化剂也常用此法，其所用载体多数已成型，故载体的形状即催化剂的形状。
另有一种方法是将球状载体装入可调速的转鼓内，然后喷入含活性组分的溶液或浆料，使之浸入载体中，或涂覆于载体表面。
喷雾蒸干法用于制颗粒直径为数十微米至数百微米的流化床用催化剂。
如间二甲苯流化床氨化氧化制间二甲腈催化剂的制造，先将给定浓度和体积的偏钒酸盐和铬盐水溶液充分混合，再与定量新制的硅凝胶混合，泵入喷雾干燥器内，经喷头雾化后，水分在热气流作用下蒸干，物料形成微球催化剂，从喷雾干燥器底部连续引出。
热熔融法热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法，适用于少数不得不经过熔炼过程的催化剂，为的是借助高温条件将各个组分熔炼称为均匀分布的混合物，配合必要的后续加工，可制得性能优异的催化剂。
这类催化剂常有高的强度、活性、热稳定性和很长的使用寿命。
主要用于制造氨合成所用的铁催化剂。
将精选磁铁矿与有关的原料在高温下熔融、冷却、破碎、筛分，然后在反应器中还原。
浸溶法从多组分体系中，用适当的液态药剂（或水）抽去部分物质，制成具有多孔结构的催化剂。
例如骨架镍催化剂的制造，将定量的镍和铝在电炉内熔融，熔料冷却后成为合金。
将合金破碎成小颗粒，用氢氧化钠水溶液浸泡，大部分铝被溶出（生成偏铝酸钠），即形成多孔的高活性骨架镍。
离子交换法某些晶体物质（如合成沸石分子筛）的金属阳离子（如Na）可与其他阳离子交换。
将其投入含有其他金属（如稀土族元素和某些贵金属）离子的溶液中，在控制的浓度、温度、pH条件下，使其他金属离子与Na进行交换。
由于离子交换反应发生在交换剂表面，可使贵金属铂、钯等以原子状态分散在有限的交换基团上，从而得到充分利用。
此法常用于制备裂化催化剂，如稀土-分子筛催化剂。
发展中的新方法①化学键合法。
近十年来此法大量用于制造聚合催化剂。
其目的是使均相催化剂固态化。
能与过渡金属络合物化学键合的载体，表面有某些官能团(或经化学处理后接上官能团)，如-X、-CH2X、-OH基团。
将这类载体与膦、胂或胺反应，使之膦化、胂化或胺化，然后利用表面上磷、砷或氮原子的孤电子对与过渡金属络合物中心金属离子进行配位络合，即可制得化学键合的固相催化剂，如丙烯本体液相聚合用的载体──齐格勒－纳塔催化剂的制造。
②纤维化法。
用于含贵金属的载体催化剂的制造。
如将硼硅酸盐拉制成玻璃纤维丝，用浓盐酸溶液腐蚀，变成多孔玻璃纤维载体，再用氯铂酸溶液浸渍，使其载以铂组分。
根据实用情况，将纤维催化剂压制成各种形状和所需的紧密程度，如用于汽车排气氧化的催化剂，可压紧在一个短的圆管内。
如果不是氧化过程，也可用碳纤维。
纤维催化剂的制造工艺较复杂，成本高。
（3）实际催化剂的制备特点：即使成分，配比，反应条件等控制相同，催化剂的性能很可能不同，甚至有副作用。
3．生物酶的催化特点：物质代谢中绝大部分化学反应是在细胞内由酶促成，而且具有高度自动调节控制能力。
这是生物的重要特点之一。
一个小小的活细胞内，几近两千种酶，在同一时间内，催化各种不同代谢中各自特有的化学反应。
这些化学反应互不妨碍，互不干扰，各自有条不紊地以惊人的速度进行着，而且还互相配合。
结果，不论是合成代谢还是分解代谢，总是同时进行到恰到好处。
以蛋白质为例，用人工合成，即使有众多高深造诣的化学家，在设备完善的实验室里，也需要数月以至数年，或能合成一种蛋白质。
然而在一个活细胞里，在37℃及近于中性的环境中，一个蛋白质分子只需几秒钟，即能合成，而且有成百上千个不相同的蛋白质分子，几乎像在同一个反应瓶中那样，同时在进行合成，而且合成的速度和量，都正好合乎生物体的需要。
这表明，生物体内的物质代谢必定有尽善尽美的安排和一个调节控制系统。
4.对生物酶催化特性的分析：功能来源于结构，它们的催化活性与其分子的活性中心的结构有着密切关系，同时，其特异性与其作用物的结构密切相关；而一种变构酶的活性，在某种情况下，还与其所催化的代谢途径的终末产物的结构有关。
很自然想到下一步探究其结构，我们了解到蛋白质分子的结构分4个层次，其中二级和三级结构间还可有超二级结构，三、四级结构之间可有结构域。
一级结构：氨基酸排列顺序。
二级结构：指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。
二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角。
常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。
二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的，氢键是稳定二级结构的主要作用力。
三级结构：蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。
三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕，折叠形成的。
指一条多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕，折叠，从而产生特定的空间结构。
三级结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用，氢键，范德华力和静电作用维持的。
四级结构：在体内有许多蛋白质含有2条或2条以上多肽链，才能全面地执行功能。
每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间分布，并以非共价键相链接，这种蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
超二级结构：二级结构单元相互聚集，形成更高一级的有规律的结构标准折叠单位或折叠花式。
结构域是个较紧密的具有特殊功能的区域，连结各结构域之间的肽链有一定的活动余地，允许各结构域之间有某种程度的相对运动。
蛋白质的侧链更是无时无刻不在快速运动之中。
蛋白质分子内部的运动性是它们执行各种功能的重要基础。
催化剂的制备方法主要就是分散度的增大，表面积增大，对催化剂表明的具体结构没有具体控制，但生物催化剂蛋白质的空间结构至关重要，想到一般催化剂不容易像生物催化剂那样多种酶组成系统，协同作用，当然有简单的配合，但对具体结构的形成，一般物化方法没有可控性，故一般催化剂的制备复现性差，达不到精细层次。
此处技术关键是对于特定反应，一个表面结构可控的源催化剂诱导后续能形成可控表面结构的主催化剂的制备。
这还有待发掘。
解决复现性差的关键在于弄清楚催化剂的表面结构，这个用扫描隧道显微镜（STM）可以精确解决，到原子层面，其原理就是隧道效应，就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。
一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。
当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。
电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。
在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。
5、催化剂前景预测：通过上面分析，催化剂前景应该是，催化高效，精细，目标性，重现性等良好的，且环保的。
目前，比较有前景的是纳米催化剂和稀土催化剂，因为更精细，但没有本质上的突破，上面技术瓶颈的突破，未来真正意义的催化剂研发，还得靠大家。