催化科学的诞生与发展

催化科学的发展可以追溯到公元前，我国很早就利用发酵方法酿酒和制醋，这是生物催化剂（biocatalyst）在古代最重要的应用，生物酶催化的方法就其基本原理而言至今还在应用。将催化剂用于化工产品的生产始于１８世纪。１７４６年诞生了铅室法制硫酸的过程，以氮氧化物作为催化剂，这是工业上使用催化剂的开始。１８世纪末到１９世纪初期又出现了许多使用催化剂的化学过程。如１７８２年瑞典化学家 Scheele用无机酸作为催化剂用于乙醇和乙酸的酯化反应。１８２０年，德国的Ｄｂｅｒｅｉｎｅｒ发现铂粉可促使氢和氧的化合，氢和氧的混合气可以长期储存在玻璃瓶中，不发生任何化学反应。然而一旦向其中投入一个大表面积的铂丝网，生成水的反应立即进行。１８３１年，英国的philips 等发现ＳＯ２在空气中氧化时可使用铂为催化剂，这是接触法生产硫酸的开始。１８３６年，Berzelius根据所出现的诸多催化现象，提出了除了人们早已知道的亲和力之外尚有所谓“催化力（catalysis）”一词，此词源于希腊文，意思是“下来”或“减少”和“松开”。那时，人们只知道亲和力是化学变化的驱动力，尚不知道从分子水平去理解反应速率。在“催化力”概念出现之后，借助催化手段进行的反应过程不断大量出现。１８３８年实现反应ＮＯ＋Ｈ→２ＮＨ３，１８６３年Ｄｅｂｕｓ实现硝基乙烷在铂黑存在时氢解生成乙醇和ＮＨ３，１８７４年Ｄｅｗｉｌｄｅ提出不饱和烃类催化加氢反应，１８９６年Ｓａｂａｔｉｅ总结了更多有催化物质参加的化学反应，标志着凭借化学力的作用实现特定的化学反应已经相当普遍了。１８９５年德国化学家ostwald 指出：应该把起催化作用的物质（催化剂）看成是可以改变化学反应速率，而又不存在于产物中的物质。１９０６年lewis和von Falkenstein指出：对于可逆反应，催化剂同时加速正向反应和逆向反应。

至于催化作用成为一门科学则是近百年的事，特别是化学热力学及化学动力学的理论，为催化科学的形成奠定了基础。作为一门科学，需有其基本原理和理论基础以及有力的研究手段。２０世纪陆续出现的许多化学实验事实以及由此派生的一些基本概念，如反应中间物种的形成与转化、晶格缺陷、表面活性中心、吸附现象以及早期出现的许多实验研究方法等，对于探索催化作用的本质、改进原有催化剂和研究新的催化过程都起到了一定的推动作用，对催化科学的诞生也十分重要。