ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจนเป็นสารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมอะตอมไฮโดรเจนให้เป็นโมเลกุล โดยทั่วไปจะใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียมเพื่อแปลงไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวให้อยู่ในรูปแบบที่อิ่มตัวมากขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันทั่วไปรวมถึงโลหะ เช่น นิกเกิล แพลเลเดียม และแพลตตินัม ซึ่งมักใช้ในรูปแบบของอนุภาคนาโนของโลหะที่รองรับบนวัสดุรองรับที่เป็นของแข็ง การเลือกใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยาเฉพาะ รวมถึงอุณหภูมิ ความดัน และสารตัวทำปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง ตัวเร่งปฏิกิริยายังสามารถปรับเปลี่ยนได้โดยใช้โปรโมเตอร์หรือลิแกนด์เพื่อปรับแต่งกิจกรรมและการเลือกสรรของพวกมัน นอกจากนี้ ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันสามารถดำเนินการได้ภายใต้สภาวะที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของตัวเร่งปฏิกิริยาในส่วนผสมของปฏิกิริยา

กลไกของปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันโดยทั่วไปเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับของสารตั้งต้นบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ตามด้วยการกระตุ้นของสารตั้งต้นผ่านการแตกตัวและการก่อตัวของพันธะ ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันที่เกิดขึ้นจริงจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งนำไปสู่การเติมอะตอมไฮโดรเจนให้กับตัวทำปฏิกิริยา จากนั้นผลิตภัณฑ์จะถูกระบายออกจากพื้นผิวและวงจรตัวเร่งปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นซ้ำ

การใช้งานที่สำคัญอีกประการหนึ่งของตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันคือการผลิตไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง สิ่งนี้เรียกว่าการเติมไฮโดรเจนของน้ำ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจน ในกระบวนการนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการทำปฏิกิริยาและเพิ่มประสิทธิภาพ โดยทั่วไปจะใช้แพลตตินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยานี้เนื่องจากมีกิจกรรมและความเสถียรสูง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันที่ยั่งยืนโดยอาศัยองค์ประกอบที่มีดินอุดมสมบูรณ์และไม่เป็นพิษ เช่น เหล็กและโคบอลต์ เพื่อลดการพึ่งพาโลหะมีค่า โดยทั่วไปตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้จะถูกเตรียมโดยใช้เทคนิคการสังเคราะห์วัสดุขั้นสูง เช่น การสะสมของชั้นอะตอมหรือวิศวกรรมพื้นผิว

โดยรวม,ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางเคมีและอุตสาหกรรมหลายอย่าง ช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่มีประสิทธิภาพและคัดเลือกของสารประกอบอินทรีย์หลากหลายชนิด นอกเหนือจากการใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมแล้ว ยังใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีชั้นดี ยา และวัตถุเจือปนอาหารอีกด้วย การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนเป็นสาขาที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วพร้อมโอกาสการวิจัยและการประยุกต์ที่น่าตื่นเต้นมากมายในวงกว้าง ช่วงของอุตสาหกรรม