זרזי מימןהם חומרים המגדילים את קצב תגובות ההידרוגנציה, הכרוכות בתוספת אטומי מימן למולקולה. הם משמשים לרוב בענפי הכימיקלים והנפט כדי להמיר פחמימנים בלתי רוויים לצורות רוויות יותר. זרזי מימן הנחשבים כוללים מתכות כמו ניקל, פלדיום ופלטינה, המשמשים לעתים קרובות בצורה של חלקיקי ננו מתכת הנתמכים בחומר תמיכה מוצק. הבחירה בזרז תלויה בתנאי התגובה הספציפיים, כולל טמפרטורה, לחץ ומגיבים המעורבים. ניתן לשנות את הזרזים גם באמצעות מקדמים או ליגנדים כדי לכוונן את פעילותם וסלקטיביותם. בנוסף, תגובות מימן יכולות להתבצע בתנאים הומוגניים או הטרוגניים, תלוי במסיסות הזרז בתערובת התגובה.

המנגנון של תגובות מימן הוא בדרך כלל תהליך רב-שלבי הכרוך בספיחת המגיבים על פני הזרז, ואחריו הפעלת המגיבים באמצעות שבירת קשר ויצירת קשר. לאחר מכן מתרחשת תגובת ההידרוגנציה בפועל על פני השטח הקטליטיים, מה שמוביל לתוספת אטומי מימן למגיבים. לאחר מכן מוצרים המוצרים מהשטח והמחזור הקטליטי חוזר.

יישום חשוב נוסף של זרזי מימן הוא בייצור מימן כדלק. זה מכונה מימן של מים, הכרוך באלקטרוליזה של מים לייצור מימן וחמצן. בתהליך זה משתמשים בזרזים כדי להקל על התגובה ולהגברת היעילות שלה. פלטינה משמשת בדרך כלל כזרז לתגובה זו בגלל פעילותו ויציבותו הגבוהה.

בשנים האחרונות חלה עניין מוגבר בפיתוח זרזי מימן בר-קיימא המבוססים על יסודות שופעים אדמה ולא רעילים, כמו ברזל וקובלט, כדי להפחית את התלות במתכות יקרות. זרזים אלה מוכנים בדרך כלל בטכניקות סינתזת חומרים מתקדמים, כגון תצהיר שכבת אטום או הנדסת שטח.

בסך הכל,זרזי מימןממלא תפקיד מכריע בתהליכים כימיים ותעשייתיים רבים, ומאפשר טרנספורמציה יעילה וסלקטיבית של מגוון רחב של תרכובות אורגניות. בנוסף לשימושם בתעשיית הנפט, הם משמשים גם בסינתזה של כימיקלים עדינים, תרופות ותוספי מזון. פיתוח זרזי מימן יעילים ובר קיימא הוא תחום המתפתח במהירות עם הרבה הזדמנויות ויישומים מרגשים במגוון רחב של תעשיות.