對于能做催化劑的金屬而言，一般需要其有較豐富的電子性質，有較大容易變形的電子云，這樣利于接觸反應物，同時松散的電子云也利于反應的產物的離去。因此，過渡金屬（Ni、Pt、Pd、Ru）具有較好的催化性能，而主族金屬作為催化劑的主要活性中心較少，因為主族金屬元素傾向于失去或得到電子形成穩定，相對惰性的電子結構，不利于和反應底物發生作用。比如，Li，Na，K，Mg，Ca等，因而不能作為催化劑的主要活性成分。當然有些場合可以作為添加劑存在，改進催化劑的性能。

通常，金屬作為主要活性中心的催化劑有多種形式，可以表現為零價態的金屬催化劑、具有可變價態的金屬氧化物催化劑、離子形式的金屬配合物催化劑等等。

對于零價態的金屬催化劑，金屬一般是以零價形式存在，比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。這類金屬用于加氫的較多。解釋的加氫反應的中間產物圖式，便是經典一例。

對于具有可變價態的金屬氧化物催化劑，通常是用在氧化反應中。一般而言該金屬化合價可變，利于反應過程中傳遞電子，實現氧化。比如錳的氧化物形式的催化劑。

另外，對于“Ni, Pt, Pd, Rh催化烯烴和氫氣的加成反映？它們在周期表上是同一個副族，有什么關系嗎？”不嚴格的話，可以理解為這類金屬是同一個副族，因而電子性質在某些方面有相似性，表現在催化上都可以加氫。但具體上，加氫的活性是有區別。

金屬催化劑分為負載型和非負載型。非負載型催化劑主要為金屬單質或合金，以副族金屬和貴金屬為主。而負載型催化劑主要是有金屬鹽浸漬在載體上，經沉淀轉化或熱分解后還原制得，主要考慮控制熱處理和還原條件而非金屬在元素周期表中的位置。對于加氫反應，Ni，Pt，Pd等元素的催化原理正如樓上所述，而現階段工業加氫反應中，常常使用合金催化劑，改變催化劑特性。例如在鎳催化劑中加入少量銅，能夠使鎳催化劑原有表面構造發生變化，從而使乙烷加氫裂解活性迅速降低。

金屬中能做催化劑的基本都是過渡金屬，即含有空余的d軌道和未成對的d電子，當反應物分子與過渡金屬催化劑接觸時，在催化劑空余d軌道上形成各種特征的化學吸附鍵使分子活化，于是復雜反應的活化能就duang~duang~地降低了。所以一句話，世間萬事萬物，都關乎能量。

標簽：催化劑有的金屬