Katalizės technologija yra pagrindinis ramstis šiuolaikinėje chemijos pramonėje, energijos konversijoje ir aplinkosaugos valdyme. Kaip funkcinė katalizatorių šerdis, aktyvios vietos yra mikro vietos, kuriose vyksta visos katalizinės reakcijos, tiesiogiai valdančios katalizatoriaus aktyvumą, selektyvumą ir stabilumą. Balkeris ir katalizatoriaus karkasas beveik nedalyvauja cheminėse reakcijose; jie daugiausia palaiko aktyvius komponentus, išsklaido metalo daleles ir palengvina masės perdavimą. Tik tam tikri mikro regionai paviršiuje arba porų kanalų viduje gali suaktyvinti reagentus ir atkurti cheminius ryšius, o šie kritiniai regionai yra apibrėžiami kaip aktyvios vietos.
Aktyvios vietos yra vienintelės funkcinės zonos, skatinančios katalizines reakcijas. Jų unikali paviršiaus struktūra ir elektroninė būsena sumažina cheminių reakcijų aktyvavimo energiją, todėl sunkiai -suaktyvinamos-reakcijos gali vykti švelniomis veikimo sąlygomis. Katalizinis ciklas kartojasi nuolat: pirma, aktyvios vietos adsorbuoja reaguojančias molekules ir susilpnina vidinius cheminius ryšius; tada jie nutraukia senus ryšius ir suformuoja naujus, kad sukurtų tikslinius produktus; galiausiai produktai desorbuojasi iš vietų, atkurdami pirminę aktyvių vietų struktūrą tolesniems reakcijos ciklams.
Skirtingi katalizatoriai turi skirtingas aktyvias vietas. Metalinių katalizatorių aktyviosios vietos dažniausiai yra metalo dalelių briaunos ir kampiniai atomai, plačiai naudojami hidrinimo ir reformavimo reakcijose. Kietieji rūgštiniai katalizatoriai, tokie kaip molekuliniai sietai, priklauso nuo rūgščių vietų, kad suskaidytų sunkiąją alyvą ir izomerizuoja angliavandenilius. Oksido ir sulfido katalizatoriai yra skirti laisvoms defektų ir sąsajų vietoms, dažniausiai naudojamiems išmetamųjų dujų desulfuravimui ir denitrifikacijai aplinkos apsaugos srityje.
Katalizatoriaus veikimą visiškai lemia aktyvių vietų būsena. Aktyvių vietų kiekis kontroliuoja reakcijos konversijos efektyvumą, o vietos stiprumas reguliuoja selektyvumą gaminant paskirtus tikslinius produktus. Pramoninio veikimo metu anglies nusėdimo danga, apsinuodijimas priemaišomis, sukepinimas aukštoje -temperatūroje ir struktūriniai pažeidimai deaktyvuos aktyvias vietas, o tai iš esmės lemia katalizatorių nuosmukį ir gedimą.
Pagrindinis dabartinių katalizatorių tyrimų ir plėtros tikslas yra pakoreguoti aktyvių vietų kiekį, struktūrą ir mikroaplinką naudojant mokslinius paruošimo metodus. Taip gaminamos katalizinės medžiagos, pasižyminčios didesniu aktyvumu, išskirtiniu selektyvumu ir ilgesniu tarnavimo laiku, o tai užtikrina aukštą-efektyvumą, ekologišką-ir ekonomišką{3}}pramoninę reakciją.