Byggt á mismunandi virku efnisþáttum er hægt að skipta ólíkum hvata í málm og sölt þess, málmoxíð og samsetta málmoxíðhvata; miðað við lögun þeirra má skipta þeim í kúlulaga, stuttar súlulaga og hunangsseimuform; út frá undirbúningsferli þeirra má skipta þeim í þá sem nota stuðning og þá sem ekki nota stuðning.
Ólíkir hvatar í föstu formi koma að mestu í veg fyrir tap á hvata, auðveldara er að aðskilja þær frá skólpvatni og hafa kosti eins og góða virkni, góðan stöðugleika og stutt meðferðarferli;
Hins vegar er massaflutningur á milli ólíkra hvatafasa og sviflausn í afrennsli og hvarfefni geta valdið því að hvataagnir verði húðaðar eða stíflaðar, sem leiðir til óvirkjunar.
I. Tegundir hvata
(1) Málm/studdir hvatar
Í misleitri hvataoxunartækni eru eðalmálmhvatar mikið notaðir vegna mikillar virkni þeirra, langan líftíma og sterkrar aðlögunarhæfni. Hvatar framleiddir með eðalmálmum eins og P, Pd og Ru sem virkum íhlutum hafa ekki aðeins samhæfða aðsogsstaði fyrir kolvetni heldur einnig mikinn fjölda súrefnisaðsogsstaða, sem geta fljótt gengist undir súrefnisvirkjun og kolvetnisásog eftir því sem yfirborðsviðbrögðin halda áfram. Til að ná betri dreifileika og draga úr magni málms sem notaður er, er gegndreyping oft notuð til að styðja við málma á burðarefnum með mikið sérstakt yfirborð, eins og Al3O2, SiO2, virkt kolefni, TiO2, CeO2 og ZrO2.
(2) Málmoxíð/studdir hvatar
Val á hvötum í hvataoxunarferlum krefst tillits til fjölmargra þátta, eins og eiginleika lausnarinnar, hvarfagetu hvatans og hitastöðugleika hans í vatni. Meðal þeirra eru málmoxíð mikils metin vegna mikils stöðugleika og góðrar virkni.
Byggt á stöðugleika þeirra er hægt að flokka hvata sem hér segir: 1. Oxíð sem eru stöðugust við miklar oxunaraðstæður, eins og títanoxíð, vanadíumoxíð, krómoxíð, magnesíumoxíð, sinkoxíð og áloxíð; 2. Oxíð með miðlungs stöðugleika, svo sem járnoxíð, kóbaltoxíð, nikkeloxíð og blýoxíð; 3. Óstöðug há-oxíð-oxíð og eðalmálmar, eins og platínu, palladíum, rúþeníum og gull.
(3) Samsett oxíð/studdir hvatar
Byggt á viðbótarreglunni um stjórnun hvatavirkni, er búist við að samsettir oxíðhvatar nái meiri hvatavirkni. Samvirk áhrif geta aukið hvatavirkni og hindrað upplausn virkra efnisþátta. Til dæmis er samsetningin af CoO, CuO eða NiO með oxíðum af Fe(III), Pt eða Ru áhrifaríkur oxunarhvati.
II Hvatavalsgrundvöllur
(1) Val á hvata
Þegar hvati er valinn ætti almennt að nota hvata með eftirfarandi eiginleika:
1. Hratt oxunarhraði og betri fasasnerting, þar með flýta fyrir viðbrögðum;
2. Ó-sérhæfð, sem gerir fullkomna oxun kleift;
3. Stöðugir eðlisefnafræðilegir eiginleikar í heitum súrum lausnum;
4. Mikil virkni og langur líftími við háan hita og ónæmur fyrir eitri;
5. Hár vélrænni styrkur og slitþol.
(2) Val á hvatastuðningi
Byggt á samsetningu hvataburðaragnanna, má gróflega skipta þeim í þrjár gerðir: agnaburðarefni, gróf-korna burðarefni og hvarfefni.
Þegar hvatar eru notaðir eru eftirfarandi atriði venjulega tekin til greina:
1. Efnasamsetning og dreifing;
2. Eðlisefnafræðilegir eiginleikar yfirborðs-glöp, aðsog, rafefnafræðilegir og vélrænir eiginleikar;
3. Þykkt og magn virks efnis sem hægt er að hlaða;
4. Sérstakur styrkur og stöðugleiki;
5. Efnafræðilegur stöðugleiki;
6. Slitþol, hörku og þrýstistyrkur;
7. Þátttaka í hvarfahvörfum.
III Orsakir óvirkjunar hvata
Auk mikillar virkni og góðrar sértækni verða hvatar einnig að hafa góðan vélrænan styrk og stöðugleika, þar sem stöðugleiki hefur áhrif á getu þeirra til að rýra virkni.
Eftir nokkurn tíma notkun munu hvatar verða fyrir óvirkjun, fyrst og fremst vegna taps á hvataefni og kókun.
Hvata tap er aðal orsök óvirkjunar. Þetta tap er aðallega fyrir áhrifum af pH, sem veldur því að virku efnisþættirnir leysast upp. Tilraunarannsóknir hafa sýnt að pH afrennslisvatns hefur veruleg áhrif á oxun lífrænna efna í vökvafasanum.
Til dæmis sýna ólíkir ósonhvatar lágan hvarfhraða og mikinn óvirkjunarhraða við súr aðstæður. Hvatatap er í lágmarki við pH 7. Þegar pH er hærra en 7 en minna en 9 á sér stað ekkert hvatatap. Hins vegar, þegar pH er hærra en 10, helst hvarfhraði lágt. Þess vegna getur aðlögun pH gildisins dregið úr eða komið í veg fyrir tap á hvata.
Hvatakoksun er önnur helsta orsök óvirkjunar, einnig þekkt sem óvirkjun hvataflóðs. Þetta stafar fyrst og fremst af útfellingu kolefnis, köfnunarefnis og annarra efna sem myndast við hvarfið á yfirborði hvata. Verkfræðiforrit hafa sannreynt að sumir ólíkir hvatar sýna háan niðurbrotshraða innan ákveðins tímaramma, fylgt eftir með óvirkjun. Orkuljósskiljun (ESCA) greining á yfirborði hvata leiðir í ljós kolefnisútfellingu, sem hindrar snertingu milli hvarfefna í vökvafasanum og yfirborðs hvata, sem leiðir þannig til óvirkjunar.