Katalüüsitehnoloogia on kaasaegse keemiatööstuse, energia muundamise ja keskkonnajuhtimise tugisammas. Katalüsaatorite funktsionaalse tuumana on aktiivsed saidid mikrokohad, kus toimuvad kõik katalüütilised reaktsioonid, mis reguleerivad otseselt katalüsaatori aktiivsust, selektiivsust ja stabiilsust. Katalüsaatori puistlastilaev ja karkass osalevad vaevu keemilistes reaktsioonides; need toetavad peamiselt aktiivseid komponente, hajutavad metalliosakesi ja hõlbustavad massiülekannet. Ainult teatud mikropiirkonnad pinnal või poorikanalite sees võivad aktiveerida reagente ja rekonstrueerida keemilisi sidemeid ning need kriitilised piirkonnad on määratletud aktiivsete saitidena.
Aktiivsed saidid on ainsad funktsionaalsed tsoonid, mis juhivad katalüütilisi reaktsioone. Nende ainulaadne pinnastruktuur ja elektrooniline olek alandavad keemiliste reaktsioonide aktiveerimisenergiat, võimaldades raskesti--vallanduvatel reaktsioonidel kulgeda kergetes töötingimustes. Katalüütiline tsükkel kordub pidevalt: esiteks adsorbeerivad aktiivsed saidid reaktiivmolekule ja nõrgendavad sisemisi keemilisi sidemeid; seejärel purustavad nad vanad sidemed ja moodustavad sihttoodete genereerimiseks uusi; lõpuks desorbeeruvad tooted saitidelt, taastades aktiivsete saitide algse struktuuri järgnevateks reaktsioonitsükliteks.
Erinevatel katalüsaatoritel on erinevad aktiivsed saidid. Metallist katalüsaatorite puhul on aktiivsed saidid enamasti metalliosakeste serva- ja nurgaaatomid, mida kasutatakse laialdaselt hüdrogeenimis- ja reformimisreaktsioonides. Tahked happekatalüsaatorid, nagu molekulaarsõelad, toetuvad raske õli krakkimiseks ja süsivesinike isomeerimiseks happelistele kohtadele. Oksiid- ja sulfiidkatalüsaatorid keskenduvad defektide vabadele kohtadele ja liidesekohtadele, mida kasutatakse tavaliselt suitsugaaside väävlitustamiseks ja denitrifikatsiooniks keskkonnakaitses.
Katalüsaatori jõudluse määrab täielikult aktiivsete saitide olek. Aktiivsete saitide kogus kontrollib reaktsiooni muundamise efektiivsust, samas kui saidi tugevus reguleerib selektiivsust määratud sihttoodete tootmiseks. Tööstusliku töö käigus desaktiveerivad aktiivsed saidid süsiniku sadestumise katvus, lisandimürgitus, kõrgel temperatuuril-paagutamine ja struktuurikahjustused, mis põhjustab põhimõtteliselt katalüsaatorite lagunemise ja rikke.
Praeguste katalüsaatorite uurimis- ja arendustegevuse põhieesmärk on kohandada teaduslike ettevalmistusmeetodite abil aktiivsete objektide kogust, struktuuri ja mikrokeskkonda. See toodab katalüütilisi materjale, millel on suurem aktiivsus, suurepärane selektiivsus ja pikem kasutusiga, saavutades kõrge-tõhususe, keskkonnasõbraliku-ja kulu-säästliku tööstusreaktsiooni.