能够加速化学反应速率或改变化学反应方向，而其本身的化学性质和数量在反应前 后没有改变的物质称为催化剂或触媒。催化剂在化学反应过程中所起的加速作用称为催 化作用。若催化剂和反应物处于同一相时，称均相催化；当催化剂与反应物处在不同相时，称多相催化。对于气态污染物的催化净化而言，催化剂通常是固体，因而属于气固相催化反应。

由反应动力学可知，化学反应的进行需要一定的活化能，而活化能的大小直接影响 反应速率的快慢，反应速率与活化能之间的关系可用阿雷尼乌斯方程表示：

k = k_Qexp(-E/RT) (1-1)

式中：_k反应速率常数；

K——频率因子；

E-活化能，J/mol;

R——气体常数，8.314J/ (mo卜K);

T——反应温度，K。

显然，反应速率是随活化能的降低呈指数规律加快的。实验表明，催化剂加速反应 速率正是通过降低活化能来实现的。

例如，对反应A + B^>C_f在无催化剂时是经过中间活性络合物[ABf而生成C:

A + B——>[AB]* ——>C (1-2)

由于有催化剂的加入，变成另一途径：

A + B + 2K——>[AK]* + [BK]* ——>[CK]* + K——>C + 2K (1-3)

其中，K表示催化剂，[AK]、[BK]、[CK]表示活性络合物。

由图1-2可以看出，催化剂的加入使化学反应沿着新的途径进行。新的反应历程往往 包括一系列的基元反应，而在每个基元反应中，由于反应分子与催化剂生成了不稳定的 活性络合物，反应分子的化学键发生松弛，使其活化能大大低于原反应活化能，化学反 应速率明显加快，而催化剂分子结构在反应前后并没有发生变化。

图1-2反应途径

催化剂的作用除了能加快化学反应速率外，还具有以下两个特征_：

1)催化剂只能缩短反应达到平衡的时间，而不能使平衡移动，更不能使热力学上不可能发生的反应发生。

2)催化作用具有特殊的选择性。对同种催化剂而言，在不同的化学反应中可表现出 明显不同的活性；而对于相同的反应来说，选择不同的催化剂可以得到不同的产物。

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