Mở đầu

Ngày nay, chỉ tính riêng trong lĩnh vực công nghiệp hoá chất hiện đại trên thế giới, có đến 90% tổng sản phẩm thu được từ các xí nghiệp hoá chất đều phải dựa trên cơ sở xúc tác (đồng thể và dị thể). Từ đó, chúng ta có thể thấy được vai trò hết sức quan trọng của hiện tượng xúc tác trong các lĩnh vực: công nghiệp, kỹ thuật, khoa học và đời sống. Ngoài ra, xúc tác còn thể hiện vai trò đặc biệt quan trọng trong thế giới hữu sinh (người, động vật, thực vật).

Xúc tác có thể được chia thành ba loại cơ bản: xúc tác đồng thể, xúc tác dị thể và xúc tác sinh học (xúc tác bằng enzym). Cho đến nay, nhiều công trình khoa học đã khẳng định rằng các enzym là các cao phân tử protein chứa các tâm hoạt động là các phức đa nhân (Cluster) của các ion kim loại chuyển tiếp. Xúc tác bằng enzym được coi là mô hình xúc tác hoàn hảo nhất vì tâm hoạt động trong các enzym cho phép vận chuyển đồng bộ nhiều electron trong một giai đoạn, mặt khác kết hợp với sự tối ưu cả về cấu trúc và năng lượng nên quá trình xúc tác men có thể diễn ra ngay ở nhiệt độ và áp suất thường với tốc độ và độ chọn lọc rất cao, không phải dùng đến các chất oxy hoá hoặc chất khử mạnh.

Quá trình xúc tác dị thể đã được nghiên cứu và sử dụng từ rất lâu. Tuy nhiên ngoài những ưu điểm vốn có thì quá trình xúc tác dị thể vẫn còn tồn tại một số nhược điểm như: quá trình xúc tác phải tiến hành ở điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ cao, áp suất lớn), độ chọn lọc thấp, tiêu tốn nhiều năng lượng, chi phí cho thiết bị lớn, giá thành sản phẩm cao, tạo ra nhiều sản phẩm phụ và chất thải độc gây ô nhiễm môi trường…

Vì vậy, ngày nay xu hướng nghiên cứu và sử dụng quá trình xúc tác đồng thể đã và đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là quá trình xúc tác đồng thể bằng phức chất của các ion kim loại chuyển tiếp là hướng khoa học mới đang được đầu tư nghiên cứu rộng rãi.