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催化剂和反应物同处于一相，没有相界存在而进行的反应，称为均相催化作用，能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和可赛思固体酸和碱性催化剂、可溶性过渡金属化合物（盐类和络合物）等。均相催化剂以分子或离子独立起作用，活性中心均一，具有高活性和高选择性。多相催化剂又称非均相催化剂，用于不同相（Phase）的反应中，即和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时，通过固态镍（催化剂），能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂，被它催化的反应物则是液态（植物油）和气态（氢气）。一个简易的非均相催化反应包含了反应物（或zh-ch:底物；zh-tw:受质）吸附在催化剂的表面，反应物内的键因断裂而导致新键的产生，但又因产物与催化剂间的键并不牢固，而使产物脱离反应位等过程。现已知许多催化剂表面发生吸附、反应的不同的结构。
;催化剂硫化 ; 催化剂预硫化时，要避免金属氧化物被还原。预硫化时，关键的问题是要避免催化剂中的活性金属氧化物与硫化氢反应前被热氢还原。因为被还原生成的金属态钼、镍及其低价氧化物将会影响催化剂的性能。首先，金属态组分在进油初期其容易使烃类发生氢解反应，这将导致床层升温过热或生成过量焦炭，从而降低催化剂的初期活性及稳定性，有时甚至会损坏催化剂。其次是金属氧化物在硫化前被还原将损害催化剂的机械强度。而且，金属氧化物的硫化速度要比金属的硫化速度快得多。
钌加氢催化剂的研究与开发一直是有机领域的热点之一。钌催化剂催化的加氢反应具有反应条件温和、收率高的特点。钌催化剂可以催化许多无机或有机材料的加氢反应。由于其双键活性高，环己烯可用作医药、食品、农药化学品等精细化学品的中间体。
除了卤化物以外，类卤化物R-X = ArCO-Cl, ArSO2-Cl,Ar-N2+X-, R-OP(O)(OR)2, R-OSO2CF3(OTf), R-OSO2Rf (Rf = perfluoroaikyl), R-OSO2F,R-OSO2CH3和Ar-ArI+是很好的离去基团，它们也能与Pd(0)发生氧化加成反应从而形成芳基和烯基钯配合物中间体。但是，这些离去基团对于Pd(0)的反应活性是各不相同的，它们中的某些化合物往往只能和某些特定的底物在条件下发生反应。