Катализом называют химическое явление, при котором катализатор ускоряет или замедляет химическую реакцию, снижая энергию активации и изменяя путь реакции. Его принцип основан на уравнении Аррениуса; катализатор увеличивает скорость реакции, участвуя в реакции, снижая энергию активации или изменяя пред-экспоненциальный множитель. В частности, его можно разделить на гомогенный катализ, гетерогенный катализ, биокатализ и автокатализ. Кислотно--основной катализ — это тип реакции, в которой в качестве катализаторов используются кислоты и основания, и он делится на гомогенную и гетерогенную формы. Первый включает жидкофазные реакции, такие как каталитическая гидратация этилена и серной кислоты до этанола, а второй охватывает твердофазные каталитические процессы, такие как крекинг нефти.
В области биокатализа стратегия «сканирования четырех-аминокислот» используется для повышения каталитической эффективности ферментов. Теория пограничных молекулярных орбиталей внедрена в конструкцию одноатомных катализаторов для создания катализаторов гидрирования, обладающих как высокой активностью, так и высокой стабильностью. В материалах фотокатализа был разработан двойной гетеропереход типа S- Bi7O9I3/Cd0.5Zn0.5S QDs/WO3-x для достижения полной деградации фенола при отклике полного-спектра. Гетеропереходы g-C3N4/BiOIO3, модифицированные углеродными квантовыми точками-, демонстрируют значительные улучшения характеристик в области фотокаталитического восстановления диоксида углерода.
