Unter Katalyse versteht man das chemische Phänomen, bei dem ein Katalysator eine chemische Reaktion beschleunigt oder verlangsamt, indem er die Aktivierungsenergie senkt und den Reaktionsweg verändert. Sein Prinzip basiert auf der Arrhenius-Gleichung; Der Katalysator erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, indem er an der Reaktion teilnimmt, die Aktivierungsenergie senkt oder den prä--Exponentialfaktor ändert. Konkret lässt es sich in homogene Katalyse, heterogene Katalyse, Biokatalyse und Autokatalyse einteilen. Die Säure-{4}}Base-Katalyse ist ein Reaktionstyp, der Säuren und Basen als Katalysatoren verwendet und in homogene und heterogene Formen unterteilt wird. Ersteres umfasst Flüssigphasenreaktionen wie die katalytische Hydratisierung von Ethylen und Schwefelsäure zu Ethanol, während Letzteres katalytische Prozesse in fester -Phase wie das Cracken von Erdöl umfasst.
Im Bereich der Biokatalyse wird die „Vier-Aminosäuren-Scanning“-Strategie verwendet, um die katalytische Effizienz von Enzymen zu verbessern. Die Grenzorbitaltheorie wird in das Design von Einzelatomkatalysatoren eingeführt, um Hydrierungskatalysatoren mit hoher Aktivität und hoher Stabilität zu konstruieren. In Photokatalysematerialien wurde ein doppelter Heteroübergang vom S--Typ Bi7O9I3/Cd0,5Zn0,5S QDs/WO3{11}}x entwickelt, um einen vollständigen Abbau von Phenol unter vollständiger Reaktion des --Spektrums zu erreichen. Kohlenstoffquantenpunkt-modifizierte g-C3N4/BiOIO3-Heteroübergänge weisen erhebliche Leistungsverbesserungen im Bereich der photokatalytischen Kohlendioxidreduktion auf.
