Nel campo della protezione ambientale, la tecnologia della catalisi viene utilizzata per il trattamento degli inquinanti. I convertitori catalitici a tre-vie nel trattamento dei gas di scarico delle automobili possono ridurre significativamente le emissioni di gas nocivi. La "decomposizione totale elettrocatalitica fuori sito dell'idrogeno solforato per produrre idrogeno e zolfo", ideata dal team dell'accademico Li Can, è stata sviluppata nel primo impianto pilota dimostrativo da 100.000 metri cubi/anno al mondo, dimostrando applicazioni industriali nell'industria chimica del carbone e ottenendo la conversione completa dell'idrogeno solforato. Inoltre, le tecnologie di fotocatalisi, catalisi enzimatica e termocatalisi vengono utilizzate anche per la degradazione e il riciclaggio delle risorse dei rifiuti di plastica.
I catalizzatori svolgono un ruolo cruciale nello sviluppo dell’energia pulita, in particolare nel promuovere la conversione, lo stoccaggio e l’utilizzo dell’energia rinnovabile. Possono essere utilizzati in reazioni come l'elettrolisi dell'acqua per produrre idrogeno e la riduzione elettrocatalitica dell'anidride carbonica. Le reazioni fotocatalitiche possono convertire l'energia solare in energia chimica, ottenendo la fotosintesi artificiale. Anche le tecnologie chimiche dal carbone-al-petrolio e dal metanolo-alle-olefine fanno molto affidamento sulla catalisi.
La tecnologia della catalisi gioca un ruolo fondamentale nella sintesi dei materiali. I catalizzatori metallocenici possono essere utilizzati per produrre pellicole poliolefiniche-di fascia alta, componenti automobilistici, dispositivi medici e altri prodotti. L'invenzione della tecnologia di catalisi Ziegler-Natta ha guidato lo sviluppo delle reazioni di polimerizzazione, rendendo possibile la produzione di materiali come plastica e fibre sintetiche.
