Katalīzes tehnoloģija kalpo kā galvenais pīlārs mūsdienu ķīmiskajā rūpniecībā, enerģijas pārveidē un vides pārvaldībā. Kā katalizatoru funkcionālais kodols, aktīvās vietas ir mikro vietas, kurās notiek visas katalītiskās reakcijas, kas tieši regulē katalizatora aktivitāti, selektivitāti un stabilitāti. Beramkravas kuģis un katalizatora karkass gandrīz nepiedalās ķīmiskās reakcijās; tie galvenokārt atbalsta aktīvās sastāvdaļas, izkliedē metāla daļiņas un atvieglo masas pārnesi. Tikai konkrēti mikroreģioni uz virsmas vai poru kanālu iekšpusē var aktivizēt reaģentus un rekonstruēt ķīmiskās saites, un šie kritiskie reģioni tiek definēti kā aktīvās vietas.
Aktīvās vietas ir vienīgās funkcionālās zonas, kas virza katalītiskās reakcijas. To unikālā virsmas struktūra un elektroniskais stāvoklis samazina ķīmisko reakciju aktivācijas enerģiju, ļaujot grūti --izraisīt reakcijām noritēt vieglos darbības apstākļos. Katalītiskais cikls atkārtojas nepārtraukti: pirmkārt, aktīvās vietas adsorbē reaģentu molekulas un vājina iekšējās ķīmiskās saites; tad viņi sarauj vecās saites un veido jaunas, lai radītu mērķa produktus; visbeidzot, produkti desorbējas no vietām, atjaunojot aktīvo vietu sākotnējo struktūru turpmākajiem reakcijas cikliem.
Dažādiem katalizatoriem ir atšķirīgas aktīvās vietas. Metāla katalizatoriem aktīvās vietas galvenokārt ir malu un stūru atomi uz metāla daļiņām, ko plaši izmanto hidrogenēšanas un reformēšanas reakcijās. Cietie skābes katalizatori, piemēram, molekulārie sieti, izmanto skābes vietas, lai sadalītu smago eļļu un izomerizētu ogļūdeņražus. Oksīdu un sulfīdu katalizatori koncentrējas uz defektu vakancēm un saskarnes vietām, ko parasti izmanto dūmgāzu desulfurizācijai un denitrifikācijai vides aizsardzībā.
Katalizatora veiktspēju pilnībā nosaka aktīvo vietu statuss. Aktīvo vietu daudzums kontrolē reakcijas konversijas efektivitāti, savukārt vietas stiprums regulē selektivitāti, lai ražotu noteiktus mērķa produktus. Rūpnieciskās darbības laikā oglekļa nogulsnēšanās pārklājums, saindēšanās ar piemaisījumiem, augstas -temperatūras saķepināšana un strukturālie bojājumi deaktivizēs aktīvās vietas, kas pamatā izraisa katalizatoru samazināšanos un atteici.
Pašreizējās katalizatoru izpētes un izstrādes galvenais mērķis ir pielāgot aktīvo vietu daudzumu, struktūru un mikrovidi, izmantojot zinātniskas sagatavošanas metodes. Tas ražo katalītiskus materiālus ar augstāku aktivitāti, izcilu selektivitāti un ilgāku kalpošanas laiku, realizējot augstas-efektivitātes,-ekoloģiski draudzīgas un rentablas rūpnieciskās reakcijas.