Катализната технология служи като основен стълб в съвременната химическа индустрия, преобразуване на енергия и управление на околната среда. Като функционално ядро на катализаторите, активните центрове са микроместата, където протичат всички каталитични реакции, пряко управляващи активността, селективността и стабилността на катализатора. Насипният носител и рамката на катализатор почти не участват в химични реакции; те основно поддържат активни компоненти, диспергират метални частици и улесняват преноса на маса. Само специфични микрорегиони на повърхността или вътре в каналите на порите могат да активират реагентите и да възстановят химичните връзки и тези критични региони се определят като активни места.
Активните центрове са единствените функционални зони, които управляват каталитичните реакции. Тяхната уникална повърхностна структура и електронно състояние понижават енергията на активиране на химичните реакции, което позволява трудно{1}}за-задействане на реакции да протичат при меки работни условия. Каталитичният цикъл се повтаря непрекъснато: първо, активните центрове адсорбират реактивни молекули и отслабват вътрешните химични връзки; след това те прекъсват стари връзки и образуват нови, за да генерират целеви продукти; накрая, продуктите се десорбират от местата, възстановявайки оригиналната структура на активните места за последващи реакционни цикли.
Различните катализатори имат различни активни центрове. За металните катализатори активните центрове са предимно крайни и ъглови атоми върху метални частици, широко прилагани в реакции на хидрогениране и реформиране. Твърдите киселинни катализатори като молекулярни сита разчитат на киселинни центрове за крекинг на тежко масло и изомеризиране на въглеводороди. Оксидните и сулфидни катализатори са съсредоточени върху свободни места за дефекти и интерфейсни места, обикновено използвани за десулфуризация и денитрификация на димни газове при опазване на околната среда.
Ефективността на катализатора се определя изцяло от състоянието на активните сайтове. Количеството активни центрове контролира ефективността на преобразуване на реакцията, докато силата на сайта регулира селективността за получаване на определени целеви продукти. По време на промишлена експлоатация покритието на въглеродните отлагания, отравянето с примеси, високо-температурното синтероване и структурните щети ще деактивират активните места, което основно води до спад и повреда на катализаторите.
Основната цел на настоящите изследвания и разработки на катализатори е да се коригира количеството, структурата и микросредата на активните места чрез научни методи за подготовка. Това произвежда каталитични материали с по-висока активност, превъзходна селективност и по-дълъг експлоатационен живот, реализирайки високо-ефективни, екологични-и рентабилни-промишлени реакции.