催化剂包括哪些？一文理清催化剂种类、特性与应用

一、按活性组分分类：核心功能的本质区别

贵金属催化剂

核心活性组分为铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、金（Au）等贵金属。

优势是低温活性高、催化效率高、选择性强，能快速将 VOCs 氧化为 CO₂和 H₂O。

适用场景包括低浓度、大风量的苯系物、烷烃、烯烃等 VOCs 治理，常见于电子、涂装、印刷等行业。

过渡金属氧化物催化剂

以铜（Cu）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铬（Cr）等过渡金属的氧化物为活性组分。

特点是成本远低于贵金属催化剂，抗中毒能力较强，适合中高温工况。

常用于处理浓度较高、成分复杂的 VOCs，如化工、制药行业的废气治理。

复合氧化物催化剂

由两种或多种金属氧化物复合而成，如钛基（TiO₂）、铝基（Al₂O₃）复合氧化物。

通过组分协同作用提升催化活性和稳定性，兼具单一氧化物的优势。

适用范围广，可适配多种 VOCs 组分，尤其适合处理含硫、含氯等易导致催化剂中毒的废气。

二、按形状结构分类：适配不同工艺需求

蜂窝式催化剂

结构为蜂窝状通道，比表面积大、气流阻力小、传质效率高。

适合大风量、低阻力的催化燃烧（RCO）、催化氧化（CO）工艺，是工业 VOCs 治理的主流选型。

板式催化剂

以金属板或陶瓷板为载体，活性组分涂覆于表面，结构坚固、使用寿命长。

适用于含粉尘较多的 VOCs 废气，不易堵塞，常见于涂装、家具制造等行业。

颗粒式催化剂

呈颗粒状（粒径 2-5mm），填充于固定床反应器中，接触面积大、催化活性均匀。

适合小风量、高浓度 VOCs 治理，如实验室、小型化工装置的废气处理。

三、按反应类型分类：针对性解决 VOCs 转化需求

氧化型催化剂

核心功能是将 VOCs 氧化分解为无害的 CO₂和 H₂O，包括完全氧化催化剂和选择性氧化催化剂。

其中完全氧化催化剂应用最广，是 RCO、CO 工艺的核心组件，覆盖绝大多数 VOCs 治理场景。

还原型催化剂

主要用于含氮氧化物（NOₓ）的 VOCs 混合废气治理，通过还原反应去除 NOₓ，同时氧化 VOCs。

适用于化工、电力等行业的复合废气处理，实现 VOCs 与 NOₓ的协同治理。

分解型催化剂

针对特定 VOCs（如甲醛、臭氧）进行直接分解，无需额外氧化剂，能耗更低。

常用于室内空气净化、低浓度甲醛废气治理等场景。

四、VOCs 治理催化剂选型关键要点

匹配 VOCs 组分：针对苯系物、卤代烃、酯类等不同组分，选择活性组分适配的催化剂。

适配工况条件：根据废气浓度、温度、湿度、含尘量等参数，选择结构和稳定性合适的催化剂。

平衡成本与效果：贵金属催化剂效率高但成本高，过渡金属氧化物催化剂性价比突出，需结合项目预算选型。