ຂໍ​ຂອບ​ໃຈ​ທ່ານ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຢ້ຽມ​ຢາມ Nature.com​.ທ່ານກໍາລັງໃຊ້ເວີຊັນຂອງຕົວທ່ອງເວັບທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ CSS ຈໍາກັດ.ເພື່ອປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ບຣາວເຊີທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດການນຳໃຊ້ໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer).ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະຫນັບສະຫນູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາສະແດງເວັບໄຊທ໌ທີ່ບໍ່ມີຮູບແບບແລະ JavaScript.
ສະແດງຮູບວົງມົນຂອງສາມສະໄລ້ພ້ອມກັນ.ໃຊ້ປຸ່ມກ່ອນໜ້າ ແລະປຸ່ມຕໍ່ໄປເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ, ຫຼືໃຊ້ປຸ່ມເລື່ອນຢູ່ທ້າຍເພື່ອເລື່ອນຜ່ານສາມສະໄລ້ຕໍ່ຄັ້ງ.
ການອອກແບບແລະການພັດທະນາຂອງ catalysts ປະສິດທິພາບສູງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນປະຕິກິລິຍາ hydrogenation ເລືອກແຕ່ຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນ.ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົາລາຍງານໂລຫະປະສົມ RuNi monatomic (SAA) ເຊິ່ງອະຕອມຂອງ Ru ສ່ວນບຸກຄົນຖືກ immobilized ຢູ່ດ້ານຂອງ Ni nanoparticles ໂດຍຜ່ານການປະສານງານ Ru-Ni, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ subsurface Ni ກັບ Ru.ເພື່ອຄວາມຮູ້ຂອງພວກເຮົາ, ທາດເລັ່ງລັດທີ່ດີທີ່ສຸດ 0.4% RuNi SAA ພ້ອມກັນສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາທີ່ສູງຂຶ້ນ (ມູນຄ່າ TOF: 4293 h–1) ແລະ chemoselectivity ສໍາລັບການເລືອກ hydrogenation ຂອງ 4-nitrostyrene ກັບ 4-aminostyrene (ຜົນຜະລິດ: > 99%), ລະດັບສູງສຸດໂດຍ ເມື່ອປຽບທຽບກັບ catalysts heterogeneous ທີ່ຮູ້ຈັກ.ໃນສະຖານທີ່ທົດລອງແລະການຄິດໄລ່ທາງທິດສະດີສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສະຖານທີ່ໂຕ້ຕອບຂອງ Ru-Ni, ເປັນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວພາຍໃນ, ສົ່ງເສີມການທໍາລາຍສິດທິພິເສດຂອງພັນທະບັດ NO ທີ່ມີອຸປະສັກພະລັງງານຕ່ໍາຂອງ 0.28 eV.ນອກຈາກນັ້ນ, synergistic Ru-Ni catalysis ສະຫນັບສະຫນູນການສ້າງຕົວກາງ (C8H7NO* ແລະ C8H7NOH*) ແລະເລັ່ງຂັ້ນຕອນການກໍານົດອັດຕາ (hydrogenation ຂອງ C8H7NOH*).
amines ທີ່ມີກິ່ນຫອມ, ການກໍ່ສ້າງທີ່ສໍາຄັນຂອງສານເຄມີອັນດີງາມ, ມີການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາທີ່ສໍາຄັນໃນການຜະລິດຢາ, ສານເຄມີກະສິກໍາ, ເມັດສີແລະໂພລີເມີ1,2,3.ການເລັ່ງລັດ hydrogenation ຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic ທີ່ພ້ອມທີ່ຈະເຮັດໄດ້ຫຼາຍກວ່າ catalyst heterogeneous ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເປັນວິທີການທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແລະສາມາດນໍາມາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ສໍາລັບການສັງເຄາະຂອງ amines ທີ່ມີມູນຄ່າເພີ່ມ 4,5,6,7.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຫຼຸດຜ່ອນ chemoselective ຂອງກຸ່ມ -NO2 ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາກຸ່ມທີ່ຫຼຸດລົງອື່ນໆເຊັ່ນ alkenes, alkynes, halogens, ຫຼື ketones ແມ່ນເປັນວຽກທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍແຕ່ເປັນສິ່ງທ້າທາຍ 8,9,10,11.ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ຢ່າງສົມເຫດສົມຜົນຂອງ catalysts heterogeneous ສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນສະເພາະຂອງກຸ່ມ -NO2 ໂດຍບໍ່ມີການຜົນກະທົບຕໍ່ພັນທະບັດການຫຼຸດຜ່ອນອື່ນໆແມ່ນຕ້ອງການສູງ12,13,14.ທາດເລັ່ງລັດທີ່ບໍ່ມີໂລຫະອັນສູງສົ່ງຫຼາຍໄດ້ຖືກສືບສວນເພື່ອເລັ່ງລັດ hydrogenation ຂອງ nitroarenes, ແຕ່ເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຢາ harsh ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກກ້ວາງຂອງເຂົາເຈົ້າ15,16.ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວເລັ່ງໂລຫະອັນສູງສົ່ງ (ເຊັ່ນ: Ru17, Pt18, 19, 20 ຫຼື Pd21, 22, 23) ມີການເຄື່ອນໄຫວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຢາທີ່ອ່ອນໂຍນ, ປົກກະຕິແລ້ວພວກມັນທົນທຸກຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ການເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດ, ແລະການນໍາໃຊ້ປະລໍາມະນູຕ່ໍາ.ດັ່ງນັ້ນ, ການໄດ້ຮັບສານເລັ່ງລັດທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສູງ ແລະ ເຄມີໂດຍການອອກແບບທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ ແລະ ການປັບໂຄງສ້າງອັນດີງາມຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນ24,25,26.
Monatomic Alloy (SAA) catalysts ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດຂອງໂລຫະອັນສູງສົ່ງ, ໂຄງປະກອບການ geometric ແລະເອເລັກໂຕຣນິກພິເສດ, ສະຫນອງສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວເປັນເອກະລັກ, ແລະສະຫນອງການປະຕິບັດ catalytic ທີ່ຍັງຄ້າງຄາໂດຍການ breaking ລັກສະນະການປັບຂະຫນາດເສັ້ນລັກສະນະ27,28,29,30,31.Doped ປະລໍາມະນູດຽວແລະເປັນເຈົ້າພາບໂລຫະປະລໍາມະນູໃນ SAA ສາມາດໃຫ້ບໍລິການເປັນສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວສອງ, ອໍານວຍຄວາມສະດວກການກະຕຸ້ນຂອງ substrates ຫຼາຍຫຼືອະນຸຍາດໃຫ້ຂັ້ນຕອນຕິກິຣິຍາປະຖົມທີ່ແຕກຕ່າງກັນເກີດຂຶ້ນຢູ່ສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ32,33,34.ນອກຈາກນັ້ນ, ສະມາຄົມ heterometallic ລະຫວ່າງປະລໍາມະນູໂລຫະ impurity ໂດດດ່ຽວແລະໂລຫະເຈົ້າພາບສາມາດນໍາໄປສູ່ຜົນກະທົບ synergistic idiosyncratic, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງຜົນກະທົບ synergistic ດັ່ງກ່າວລະຫວ່າງສອງຊຸດຂອງສະຖານທີ່ໂລຫະໃນລະດັບປະລໍາມະນູຍັງ controversial35,36,37,38.ສໍາລັບ hydrogenation ຂອງ nitroarenes ທີ່ເຮັດວຽກໄດ້, ໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະເລຂາຄະນິດຂອງສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບເຊັ່ນ: ເພື່ອເລັ່ງການກະຕຸ້ນຂອງກຸ່ມ nitro ສະເພາະ.ຕາມກົດລະບຽບ, ກຸ່ມ nitro ທີ່ຂາດສານອິເລັກໂທຣນິກແມ່ນຖືກດູດຊຶມຢ່າງເດັ່ນຊັດໃນພາກພື້ນ nucleophilic ຂອງພື້ນຜິວ catalyst, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນເສັ້ນທາງ hydrogenation ຕໍ່ມາ, catalysis ຮ່ວມມືຂອງສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃກ້ຄຽງຈະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຄວບຄຸມ reactivity ແລະ chemoselectivity4,25.ນີ້ໄດ້ກະຕຸ້ນໃຫ້ພວກເຮົາສໍາຫຼວດ SAA catalysts ເປັນຜູ້ສະຫມັກທີ່ດີສໍາລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບ catalytic ຂອງ hydrogenation chemoselective ຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການເພີ່ມເຕີມ elucidating ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງໂຄງສ້າງສະຖານທີ່ການເຄື່ອນໄຫວແລະປະສິດທິພາບ catalytic ຂະຫນາດປະລໍາມະນູ.
ໃນທີ່ນີ້, ທາດເລັ່ງລັດທີ່ອີງໃສ່ໂລຫະປະສົມ RuNi monatomic ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍອີງໃສ່ວິທີການສັງເຄາະສອງຂັ້ນຕອນ, ລວມທັງການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງ - topological ຂອງຊັ້ນສອງຊັ້ນ hydroxide (LDH) ປະຕິບັດຕາມໂດຍການປິ່ນປົວດ້ວຍ electro-displacement.RuNi SAA ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບການເລັ່ງລັດພິເສດ (> 99% ຜົນຜະລິດ) ສໍາລັບ hydrogenation ເຄມີຂອງ 4-nitrostyrene ຫາ 4-aminostyrene ທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນປ່ຽນ (TOF) ເຖິງ ~ 4300 mol-mol Ru-1 h-1, ເຊິ່ງແມ່ນສູງທີ່ສຸດ. ລະດັບລະຫວ່າງ catalyst heterogeneous ລົງທະບຽນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກແລະລັກສະນະ spectroscopic ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະລໍາມະນູ Ru ທີ່ໂດດດ່ຽວແມ່ນກະແຈກກະຈາຍຢູ່ດ້ານຂອງ Ni nanoparticles (~8 nm), ກອບເປັນຈໍານວນການປະສານງານ Ru-Ni ທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ສະຖານທີ່ Ru ລົບ (Ruδ-) ເນື່ອງຈາກການຍົກຍ້າຍເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ subsurface Ni ກັບ Ru. .ໃນສະຖານທີ່ FT-IR, ການສຶກສາ XAFS ແລະການຄິດໄລ່ທິດສະດີການທໍາງານຄວາມຫນາແຫນ້ນ (DFT) ໄດ້ຢືນຢັນວ່າສະຖານທີ່ຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບ Ru-Ni ເປັນສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວພາຍໃນສ້າງຄວາມສະດວກ nitro.ການດູດຊຶມທີ່ເປີດໃຊ້ງານ (0.46 eV) ແຕກຕ່າງຈາກຕົວເລັ່ງທາດນິກເກິລ monometallic.(0.74 eV).ນອກຈາກນັ້ນ, ການແຍກທາດໄຮໂດຣເຈນເກີດຂື້ນໃນຕໍາແຫນ່ງ Ni ໃກ້ຄຽງ, ຕິດຕາມດ້ວຍ hydrogenation ຂອງຕົວກາງ (C8H7NO* ແລະ C8H7NOH*) ໃນຕໍາແຫນ່ງRuδ.ຜົນກະທົບປະສົມປະສານຂອງ doping ສະຫນັບສະຫນູນໃນ RuNi SAA catalyst ສົ່ງຜົນໃຫ້ກິດຈະກໍາ hydrogenation nitroarenes ທີ່ໂດດເດັ່ນແລະການຄັດເລືອກ, ເຊິ່ງສາມາດຂະຫຍາຍໄປສູ່ catalysts ໂລຫະທີ່ຫາຍາກອື່ນໆທີ່ໃຊ້ໃນປະຕິກິລິຍາທີ່ລະອຽດອ່ອນໂຄງສ້າງ.
ໂດຍອີງໃສ່ການຫັນປ່ຽນຂອງໂຄງສ້າງຂອງ topology ຂອງຊັ້ນວາງ hydroxide double hydroxide (LDH) ຄາຣະວາ, ພວກເຮົາກະກຽມ monometallic Ni ຝາກໄວ້ໃນ substrates Amorphous Al2O3.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຊຸດຂອງຕົວຢ່າງ bimetallic RuNi / Al2O3 ທີ່ມີເນື້ອໃນ Ru ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (0.1–2 wt %) ໄດ້ຖືກສັງເຄາະຢ່າງຖືກຕ້ອງໂດຍ electrodisplacement ເພື່ອຝາກປະລໍາມະນູ Ru ຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງ Ni nanoparticles (NPs) (ຮູບ 1a).ການວັດແທກການວັດແທກການປ່ອຍອາຍພິດຂອງປະລໍາມະນູໃນ plasma ປະສົມປະສານແບບ inductively (ICP-AES) ໃຫ້ອົງປະກອບຂອງ Ru ແລະ Ni ໃນຕົວຢ່າງເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຊັດເຈນ (ຕາຕະລາງເສີມ 1), ເຊິ່ງຢູ່ໃກ້ກັບການໂຫຼດອາຫານທາງທິດສະດີ.ຮູບພາບ SEM (ຮູບເສີມ 1) ແລະຜົນ BET (ຕົວເລກເສີມ 2–9 ແລະຕາຕະລາງເສີມ 1) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າໂຄງສ້າງ morphological ແລະພື້ນທີ່ສະເພາະຂອງຕົວຢ່າງ RuNi / Al2O3 ບໍ່ໄດ້ຜ່ານການປ່ຽນແປງທີ່ຊັດເຈນໃນລະຫວ່າງການປິ່ນປົວດ້ວຍທາງເຄມີ.- ຂະ​ບວນ​ການ​ຂອງ​ການ​ເຄື່ອນ​ຍ້າຍ​.ຮູບແບບ X-ray (ຮູບ 1b) ສະແດງຊຸດການສະທ້ອນລັກສະນະທີ່ 2θ 44.3°, 51.6° ແລະ 76.1°, ຊີ້ບອກໄລຍະ (111), (200), ແລະ (220) ຂອງ Ni ປົກກະຕິ (JCPDS 004–0850. ).ໂດຍສະເພາະ, ຕົວຢ່າງ RuNi ບໍ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສະທ້ອນຂອງໂລຫະຫຼື oxidized Ru, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການກະຈາຍຂອງແນວພັນ Ru ສູງ.ການວັດແທກກ້ອງຈຸລະທັດທາງອີເລັກໂທຣນິກ (TEM) ຂອງຕົວຢ່າງ monometallic Ni ແລະ RuNi (ຮູບ 1c1–c8) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອະນຸພາກ nanoparticles nickel ໄດ້ຖືກກະແຈກກະຈາຍໄດ້ດີແລະ immobilized ຢູ່ໃນສະຫນັບສະຫນູນ Amorphous Al2O3 ທີ່ມີຂະຫນາດອະນຸພາກທີ່ຄ້າຍຄືກັນ (7.7–8.3 nm).ຮູບພາບ HRTEM (ຮູບ 1d1–d8) ສະແດງໃຫ້ເຫັນໄລຍະເວລາຂອງເສັ້ນດ່າງທີ່ເປັນເອກະພາບປະມານ 0.203 nm ໃນຕົວຢ່າງ Ni ແລະ RuNi, ກົງກັບຍົນ Ni(111), ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຂອບເສັ້ນດ່າງຂອງອະນຸພາກ Ru ແມ່ນບໍ່ມີ.ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອະຕອມຂອງ Ru ແມ່ນກະແຈກກະຈາຍສູງຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງແລະບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ໄລຍະເວລາ Ni lattice.ໃນຂະນະດຽວກັນ, 2 wt% Ru/Al2O3 ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍວິທີການຂອງ deposition-deposition ເປັນການຄວບຄຸມ, ໃນທີ່ກຸ່ມ Ru ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍຢ່າງເປັນເອກະພາບໃນຫນ້າດິນຂອງ substrate Al2O3 (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 10-12).
ໂຄງ​ການ​ຂອງ​ເສັ້ນ​ທາງ​ສັງ​ເຄາະ​ສໍາ​ລັບ​ຕົວ​ຢ່າງ RuNi/Al2O3​, b ຮູບ​ແບບ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ X-ray ຂອງ Ni/Al2O3 ແລະ​ຕົວ​ຢ່າງ RuNi/Al2O3 ຕ່າງໆ​.c1−c8 TEM ແລະ d1−d8 HRTEM grating ຮູບພາບທີ່ມີການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດອະນຸພາກຕາມລໍາດັບຂອງ monometallic Ni, 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.4 wt%, 0.6 wt%, 0, 8% wt., 1 wt.ຮູບພາບເສັ້ນດ່າງ.% ແລະ 2 wt.% RuNi."au" ຫມາຍຄວາມວ່າຫນ່ວຍງານທີ່ມັກ.
ກິດຈະກໍາ catalytic ຂອງຕົວຢ່າງ RuNi ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ chemoselective hydrogenation ຂອງ 4-nitrostyrene (4-NS) ກັບ 4-aminostyrene (4-AS).ການແປງ 4-NS ຢູ່ໃນຊັ້ນຍ່ອຍ Al2O3 ອັນບໍລິສຸດແມ່ນພຽງແຕ່ 0.6% ຫຼັງຈາກ 3 ຊົ່ວໂມງ (ຕາຕະລາງເສີມ 2), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ catalytic ພຽງເລັກນ້ອຍຂອງ Al2O3.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.2a, catalyst nickel ຕົ້ນສະບັບສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາ catalytic ຕ່ໍາທີ່ສຸດທີ່ມີການແປງ 4-NS ຂອງ 7.1% ຫຼັງຈາກ 3 ຊົ່ວໂມງ, ໃນຂະນະທີ່ການແປງ 100% ສາມາດບັນລຸໄດ້ໃນທີ່ປະທັບຂອງ catalyst Ru monometallic ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດຽວກັນ.catalysts RuNi ທັງຫມົດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາ hydrogenation ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສ: ~ 100%, 3 h) ເມື່ອທຽບກັບຕົວຢ່າງ monometallic, ແລະອັດຕາການຕິກິຣິຍາມີຄວາມສໍາພັນທາງບວກກັບເນື້ອໃນ Ru.ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າອະນຸພາກ Ru ມີບົດບາດຕັດສິນໃນຂະບວນການ hydrogenation.ຫນ້າສົນໃຈ, ການເລືອກຜະລິດຕະພັນ (ຮູບ 2b) ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂຶ້ນຢູ່ກັບ catalyst.ສໍາລັບ catalyst nickel ບໍລິສຸດທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫນ້ອຍ, ຜະລິດຕະພັນຕົ້ນຕໍແມ່ນ 4-nitroethylbenzene (4-NE) (ການຄັດເລືອກ: 83.6%) ແລະການຄັດເລືອກຂອງ 4-AC ແມ່ນ 11.3%.ໃນກໍລະນີຂອງ monometallic Ru, ພັນທະບັດ C = C ໃນ 4-NS ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບ hydrogenation ຫຼາຍກ່ວາ -NO2, ນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ 4-nitroethylbenzene (4-NE) ຫຼື 4-aminoethylbenzene (4-AE);ການຄັດເລືອກຂອງ 4-AC ມີພຽງແຕ່ 15.7%.ເປັນເລື່ອງແປກທີ່, catalysts RuNi ທີ່ມີເນື້ອໃນ Ru ຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ (0.1-0.4 wt%) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຄັດເລືອກທີ່ດີເລີດ (> 99%) ກັບ 4-aminostyrene (4-AS), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມັນເປັນ NO2 ແລະບໍ່ແມ່ນ vinyl, ເປັນເຄມີເລືອກທີ່ເປັນເອກະລັກ.ເມື່ອເນື້ອໃນຂອງ Ru ເກີນ 0.6 wt.%, ການຄັດເລືອກຂອງ 4-AS ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບການໂຫຼດຂອງ Ru ເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ການຄັດເລືອກຂອງ 4-AE ເພີ່ມຂຶ້ນແທນ.ສໍາລັບ catalyst ປະກອບດ້ວຍ 2 wt% RuNi, ທັງກຸ່ມ nitro ແລະ vinyl ໄດ້ຖືກ hydrogenated ສູງທີ່ມີການຄັດເລືອກສູງເປັນ 4-AE ຂອງ 98%.ເພື່ອສຶກສາຜົນກະທົບຂອງສະຖານະກະແຈກກະຈາຍຂອງ Ru ກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຢາ catalytic, ຕົວຢ່າງ 0.4 wt% Ru/Al2O3 ໄດ້ຖືກກະກຽມ (ຕົວເລກເສີມ 10, 13 ແລະ 14) ເຊິ່ງອະນຸພາກ Ru ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນກະແຈກກະຈາຍເປັນອະຕອມສ່ວນບຸກຄົນຕາມດ້ວຍກຸ່ມ Ru ຈໍານວນຫນ້ອຍ.(quasi-atomic Ru).ປະສິດທິພາບ catalytic (ຕາຕະລາງເສີມ 2) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 0.4 wt% Ru/Al2O3 ປັບປຸງການເລືອກ 4-AS (67.5%) ເມື່ອທຽບກັບຕົວຢ່າງ 2 wt% Ru/Al2O3, ແຕ່ກິດຈະກໍາແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ (ການແປງ: 12.9).%;3 ຊົ່ວໂມງ).ອີງຕາມຈໍານວນສະຖານທີ່ໂລຫະທັງຫມົດໃນຫນ້າດິນທີ່ກໍານົດໂດຍການວັດແທກ chemisorption CO pulsed, ຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນປ່ຽນ (TOFmetal) ຂອງ catalyst RuNi ໄດ້ຮັບຢູ່ທີ່ຕ່ໍາການແປງ 4-NS (ຕື່ມ Fig. 15), ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວໂນ້ມທໍາອິດທີ່ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນໃນການໂຫຼດ Ru (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 16).ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ແມ່ນສະຖານທີ່ໂລຫະຫນ້າດິນທັງຫມົດທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວພື້ນເມືອງສໍາລັບຕົວກະຕຸ້ນ RuNi.ນອກຈາກນັ້ນ, TOF ຂອງ catalyst RuNi ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ຈາກສະຖານທີ່ Ru ເພື່ອເປີດເຜີຍກິດຈະກໍາ catalytic ພາຍໃນຂອງມັນຕື່ມອີກ (ຮູບ 2c).ໃນຂະນະທີ່ເນື້ອໃນຂອງ Ru ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 0.1 wt.% ເປັນ 0.4 wt.% RuNi catalysts ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າ TOF ເກືອບຄົງທີ່ (4271-4293 h–1), ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນທ້ອງຖິ່ນຂອງອະນຸພາກ Ru ໃນການກະແຈກກະຈາຍຂອງປະລໍາມະນູ (ອາດຈະເປັນການສ້າງຕັ້ງຂອງ RuNi SAA).) ແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເວັບໄຊທ໌ຕົ້ນຕໍ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍການໂຫຼດຂອງ Ru ເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກ (ພາຍໃນ 0.6-2 wt %), ມູນຄ່າ TOF ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງສູນກາງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ (ຈາກການກະແຈກກະຈາຍຂອງປະລໍາມະນູເຖິງ Ru nanoclusters).ນອກຈາກນັ້ນ, ກັບຄວາມຮູ້ຂອງພວກເຮົາ, TOF ຂອງ 0.4 wt% RuNi (SAA) catalyst ຢູ່ໃນລະດັບສູງສຸດໃນບັນດາ catalyst ໂລຫະທີ່ໄດ້ລາຍງານກ່ອນຫນ້ານີ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາທີ່ຄ້າຍຄືກັນ (ຕາຕະລາງເສີມ 3), ສະແດງໃຫ້ເຫັນຕື່ມອີກວ່າໂລຫະປະສົມ RuNi monoatomic ສະຫນອງຄຸນສົມບັດ catalytic ທີ່ດີເລີດ.ແວ່ນຕາ.ຮູບພາບເສີມ 17 ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບ catalytic ຂອງ 0.4 wt% RuNi (SAA) catalyst ໃນຄວາມກົດດັນຕ່າງໆແລະອຸນຫະພູມຂອງ H2, ບ່ອນທີ່ຄວາມກົດດັນ H2 ຂອງ 1 MPa ແລະອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາຂອງ 60 ° C ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກໍານົດການຕິກິຣິຍາທີ່ດີທີ່ສຸດ.ຕົວຢ່າງທີ່ມີ RuNi 0.4 wt.% (ຮູບ 2d), ແລະບໍ່ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນກິດຈະກໍາແລະຜົນຜະລິດໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນໄລຍະຫ້າຮອບຕິດຕໍ່ກັນ.ຮູບພາບ X-ray ແລະ TEM ຂອງ catalyst 0.4 wt% RuNi ທີ່ໃຊ້ຫຼັງຈາກ 5 ຮອບວຽນ (ຕົວເລກເສີມ 18 ແລະ 19) ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສໍາຄັນໃນໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງຂອງປະຕິກິລິຍາ hydrogenation ເລືອກ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວເລັ່ງ 0.4 wt% RuNi (SAA) ຍັງໃຫ້ຜົນຜະລິດທີ່ດີເລີດຂອງ amines ສໍາລັບ hydrogenation ເຄມີຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic ອື່ນໆທີ່ມີກຸ່ມ halogens, aldehydes, ແລະ hydroxyl (ຕາຕະລາງເສີມ 4), ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການນໍາໃຊ້ທີ່ດີຂອງມັນ.
ການ​ປ່ຽນ​ທາດ​ຄາ​ຕາ​ລີ​ຕິກ​ແລະ​ການ​ແຈກ​ຢາຍ b ຂອງ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ hydrogenation 4-nitrostyrene ໃນ​ທີ່​ປະ​ທັບ​ຂອງ monometallic Ni, Ru, ແລະ RuNi catalysts ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ເນື້ອ​ໃນ Ru (0.1–2 wt %), c ໃນ​ລະ​ດັບ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ catalytic, ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ (TOF) ໃນ RuNi catalysts c ຂຶ້ນກັບ Ru ຕໍ່ mole.d ການທົດສອບຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ຂອງ 0.4 wt.% RuNi catalyst ສໍາລັບຫ້າວົງຈອນ catalytic ຕິດຕໍ່ກັນ.ln (C0/C) ແມ່ນອີງໃສ່ເວລາປະຕິກິລິຍາຂອງ hydrogenation ຂອງ e-nitrobenzene ແລະ f-styrene ທີ່ມີສ່ວນປະສົມຂອງ nitrobenzene ແລະ styrene (1: 1).ເງື່ອນໄຂຂອງປະຕິກິລິຍາ: 1 mmol reagent, 8 ml solvent (ethanol), 0.02 g catalyst, 1 MPa H2, 60°C, 3 ຊົ່ວໂມງ.ແຖບຄວາມຜິດພາດແມ່ນຖືກກໍານົດເປັນມາດຕະຖານ deviation ຂອງສາມ replicates.
ເພື່ອສືບສວນຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງເຄມີທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນຕື່ມອີກ, ການປະສົມໄຮໂດຼລິກຂອງສະໄຕຣີນແລະໄນໂຕຣເຈນຊີນ (1: 1) ຍັງໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ໃນທີ່ປະທັບຂອງທາດເລັ່ງລັດ monometallic Ni, Ru, 0.4 wt% RuNi, ແລະ 2 wt% RuNi, ຕາມລໍາດັບ (ຮູບປະກອບເພີ່ມເຕີມ. .20).ເຖິງແມ່ນວ່າ chemoselectivity ຂອງປະຕິກິລິຍາ hydrogenation ຂອງກຸ່ມທີ່ເປັນປະໂຫຍດແມ່ນສອດຄ່ອງ, ແທ້ຈິງແລ້ວ, ມີຄວາມແຕກຕ່າງບາງຢ່າງໃນການຄັດເລືອກຂອງ hydrogenation intramolecular ແລະ intermolecular ເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງໂມເລກຸນ allosteric.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.2e,f, ເສັ້ນໂຄ້ງ ln(C0/C) ທຽບກັບເວລາຕິກິຣິຍາໃຫ້ເສັ້ນຊື່ຈາກຕົ້ນກຳເນີດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທັງ nitrobenzene ແລະ styrene ແມ່ນປະຕິກິລິຍາ pseudo-first order.ທາດເລັ່ງການ nickel monometallic ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາການຄົງທີ່ຂອງ hydrogenation ຕໍ່າທີ່ສຸດສໍາລັບທັງ p-nitrobenzene (0.03 h-1) ແລະ styrene (0.05 h-1).ເປັນທີ່ຫນ້າສັງເກດ, ກິດຈະກໍາ hydrogenation styrene ທີ່ຕ້ອງການ (ອັດຕາຄົງທີ່: 0.89 h-1) ບັນລຸໄດ້ໃນ catalyst Ru monometallic, ເຊິ່ງສູງກວ່າກິດຈະກໍາ hydrogenation nitrobenzene ຫຼາຍ (ອັດຕາຄົງທີ່: 0.18 h-1).ໃນກໍລະນີຂອງ catalyst ປະກອບດ້ວຍ RuNi (SAA) 0.4 wt.% nitrobenzene hydrogenation ແມ່ນແບບໄດນາມິກທີ່ເອື້ອອໍານວຍຫຼາຍກ່ວາ styrene hydrogenation (ອັດຕາຄົງທີ່: 1.90 h-1 ທຽບກັບ 0.04 h-1), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບກຸ່ມ -NO2.over C hydrogenation = ພັນທະບັດ C. ສໍາລັບ catalyst ທີ່ມີ 2 wt.% RuNi, ອັດຕາຄົງທີ່ຂອງ hydrogenation ຂອງ nitrobenzene (1.65 h-1) ຫຼຸດລົງເມື່ອທຽບກັບ 0.4 wt.% RuNi (ແຕ່ຍັງສູງກວ່າຂອງທາດເລັ່ງລັດ mono-metal), ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການ hydrogenation ຂອງ styrene ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ອັດຕາຄົງທີ່: 0.68).h−1).ນີ້ຍັງຊີ້ບອກວ່າດ້ວຍຜົນກະທົບທີ່ປະສົມປະສານລະຫວ່າງ Ni ແລະ Ru, ກິດຈະກໍາ catalytic ແລະ chemoselectivity ຕໍ່ກຸ່ມ -NO2 ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ RuNi SAA.
ເພື່ອກໍານົດສະຖານະການກະຈາຍຂອງທາດປະສົມ Ru ແລະ Ni, ວິທີການຖ່າຍຮູບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີມຸມສູງໃນມຸມສູງທີ່ມີການແກ້ໄຂຄວາມຜິດປົກກະຕິ (AC-HAADF-STEM) ແລະການສ້າງແຜນທີ່ອົງປະກອບໂດຍການກະຈາຍພະລັງງານ spectroscopy (EDS) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ.ແຜນທີ່ອົງປະກອບ EMF ຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີເນື້ອໃນ 0.4 wt% RuNi (ຮູບ 3a, b) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ Ru ມີການກະແຈກກະຈາຍຢ່າງເປັນເອກະພາບສູງໃນ nanoparticles nickel, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນຊັ້ນຍ່ອຍ Al2O3, ຮູບພາບ AC-HAADF-STEM ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ (ຮູບ. 3c) ສະແດງໃຫ້ເຫັນ, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຫນ້າດິນຂອງ Ni NPs ປະກອບດ້ວຍຈຸດສະຫວ່າງຫຼາຍຂອງຂະຫນາດປະລໍາມະນູຂອງ Ru atoms (ຫມາຍໂດຍລູກສອນສີຟ້າ), ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ມີກຸ່ມຫຼື Ru nanoparticles ສັງເກດເຫັນ.Fig. 3d), ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສ້າງຕັ້ງຂອງໂລຫະປະສົມ RuNi monatomic.ສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ມີ RuNi 0.6 wt.% (ຮູບ 3e), ປະລໍາມະນູ Ru ດຽວແລະຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງອະນຸພາກ Ru ສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນ Ni NPs, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການລວບລວມຂະຫນາດນ້ອຍຂອງອາຕອມ Ru ເນື່ອງຈາກການໂຫຼດເພີ່ມຂຶ້ນ.ໃນກໍລະນີຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີເນື້ອໃນ 2 wt% RuNi, ຫຼາຍໆກຸ່ມ Ru ຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ຽວກັບ Ni NPs ໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນຮູບພາບ HAADF-STEM (ຮູບ 3f) ແລະແຜນທີ່ອົງປະກອບ EDS (ຕື່ມ Fig. 21), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການສະສົມຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ Ru. .
a ຮູບ HAADF-STEM, b ຮູບພາບແຜນທີ່ EDS ທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, c ຮູບພາບ AC-HAADF-STEM ຄວາມລະອຽດສູງ, d ຮູບຂະຫຍາຍ STEM ແລະການແຈກຢາຍຄວາມເຂັ້ມງວດທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຕົວຢ່າງ 0.4 wt% RuNi.(e, f) ຮູບ AC–HAADF–STEM ຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີ 0.6 wt.% RuNi ແລະ 2 wt.% RuNi, ຕາມລໍາດັບ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບຕົວຢ່າງ Ni/Al2O3 ແລະ Ru/Al2O3, DRIFTS spectra ຂອງການດູດຊຶມ CO ໃນສະຖານທີ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດ (ຮູບ 4a) ເພື່ອສຶກສາລາຍລະອຽດໂຄງສ້າງຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີ 0.4 wt.%, 0.6 ວັດ.% ແລະ 2 wt.% RuNi.ການດູດຊຶມ CO ໃນຕົວຢ່າງ Ru/Al2O3 ໃຫ້ຈຸດສູງສຸດຫຼັກຢູ່ທີ່ 2060 cm-1 ແລະຈຸດສູງສຸດອີກອັນໜຶ່ງທີ່ກວ້າງຢູ່ທີ່ 1849 cm-1 ຖືວ່າເປັນການດູດຊຶມ CO linear ເທິງ Ru ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ສອງອາຕອມ Ru ທີ່ໃກ້ຄຽງ, ຕາມລໍາດັບ CO39,40.ສໍາ​ລັບ​ຕົວ​ຢ່າງ monometallic Ni, ສູງ​ສຸດ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ແມ່ນ​ສັງ​ເກດ​ເຫັນ​ພຽງ​ແຕ່​ຢູ່​ທີ່ 2057 cm–1​, ເຊິ່ງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ເປັນ​ເສັ້ນ CO41,42 ໃນ​ພາກ​ພື້ນ nickel​.ສໍາ​ລັບ​ຕົວ​ຢ່າງ RuNi​, ນອກ​ເຫນືອ​ໄປ​ຈາກ​ຈຸດ​ສູງ​ສຸດ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຢູ່​ທີ່ 2056 cm-1​, ມີ​ບ່າ​ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ເປັນ​ສູນ​ກາງ​ທີ່ ~ 2030 cm-1​.ວິທີການ fitting ສູງສຸດຂອງ Gaussian ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງສົມເຫດສົມຜົນເພື່ອ deconvolve ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຕົວຢ່າງ RuNi ໃນຂອບເຂດ 2000-2100 cm-1 ແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງ CO ໃນເຂດ Ni (2056 cm-1) ແລະພາກພື້ນ Ru (2031-2039 ຊຕມ).ສອງຈຸດສູງສຸດໄດ້ຖືກດູດຊຶມເປັນເສັ້ນ - 1) (ຮູບ 4b).ເປັນທີ່ໜ້າສົນໃຈ, ຈາກຕົວຢ່າງ Ru/Al2O3 (2060 cm–1) ເຖິງຕົວຢ່າງ RuNi (2031–2039 cm–1), ລະດັບສູງສຸດຂອງ CO ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນພາກພື້ນ Ru ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງ ແລະເພີ່ມຂຶ້ນດ້ວຍການເພີ່ມເນື້ອໃນ Ru.ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງ electronegativity ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອະນຸພາກ Ru ໃນຕົວຢ່າງ RuNi, ເຊິ່ງເປັນຜົນມາຈາກການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ Ni ກັບ Ru, ເພີ່ມທະວີການຕອບໂຕ້ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ d-π ຈາກ Ru ກັບ antibonding CO 2π * orbital.ນອກຈາກນັ້ນ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ມີ 0.4 ມະຫາຊົນ% RuNi, ບໍ່ມີການສັງເກດການສູງສຸດຂອງສານດູດຊຶມ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອະນຸພາກ Ru ມີຢູ່ໃນອະຕອມ Ni ທີ່ໂດດດ່ຽວ (SAA).ໃນກໍລະນີຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີ 0.6 wt.% RuNi ແລະ 2 wt.% RuNi, ການປະກົດຕົວຂອງຂົວ CO ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງ Ru multimers ຫຼື clusters, ເຊິ່ງຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບຜົນໄດ້ຮັບ AC-HAADF-STEM.
a ໃນສະຖານທີ່ CO-DRIFTS spectra ຂອງ Ni/Al2O3, Ru/Al2O3 ແລະ 0.4 wt.%, 0.6 wt.%, 2 wt.% RuNi ຕົວຢ່າງທີ່ມີການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ helium ໃນໄລຍະ 2100–1500 cm-1 ເປັນເວລາ 20 ນາທີ.b ສະເປັກທີ່ປັບຂະໜາດ ແລະ Gaussian-fitted ຂອງຕົວຢ່າງ RuNi/Al2O3 ທີ່ມີຈຸດສູງສຸດຄົງທີ່ ແລະ FWHM.c ໃນສະຖານທີ່ Ru K-edge XANES spectra ແລະ d EXAFS Fourier ປ່ຽນແປງ spectra ຂອງຕົວຢ່າງຕ່າງໆ.K2-weighted wavelet transform of XAFS K-edge Ru signals based on the Morlet wavelet for e Ru ຕົວຢ່າງຈາກ e Ru foil, f 0.4 wt% RuNi ແລະ g RuO2."au" ຫມາຍຄວາມວ່າຫນ່ວຍງານທີ່ມັກ.
Normalized in situ X-ray ໂຄງສ້າງການດູດຊຶມ X-ray spectra (XANES) spectra ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສຶກສາໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະເລຂາຄະນິດຂອງຕົວຢ່າງ RuNi ກັບ Ru foil ແລະຕົວຢ່າງ RuO2.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.4c, ຍ້ອນວ່າການໂຫຼດ Ru ຫຼຸດລົງ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງເສັ້ນສີຂາວຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງຈາກຕົວຢ່າງ Ru/Al2O3 ໄປຫາຕົວຢ່າງ RuNi.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເສັ້ນສີຂາວຂອງ XANES spectrum ຢູ່ K-edge ຂອງ Ni ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຈາກຕົວຢ່າງ Ni ຕົ້ນສະບັບໄປຫາຕົວຢ່າງ RuNi (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 22).ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະສະພາບແວດລ້ອມການປະສານງານຂອງທາດປະສົມ Ru.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra (Supplementary Fig. 23), ຍອດ Ru0 ຂອງຕົວຢ່າງ RuNi ປ່ຽນໄປສູ່ພະລັງງານຜູກມັດຕ່ໍາແລະຈຸດສູງສຸດ Ni0 ປ່ຽນເປັນພະລັງງານຜູກມັດທີ່ສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບ monometallic Ru ແລະ Ni., ເຊິ່ງນອກຈາກນັ້ນສະແດງໃຫ້ເຫັນການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກຈາກອະຕອມ Ni ກັບອາຕອມ Ru ໃນ RuNi SAA.ການວິເຄາະການສາກໄຟ Bader ຂອງພື້ນຜິວ RuNi SAA(111) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອະຕອມ Ru ທີ່ໂດດດ່ຽວມີຄ່າລົບ (Ruδ-) ທີ່ຖືກໂອນຈາກອາຕອມ Ni subsurface (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 24), ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບຜົນໄດ້ຮັບ DRIFTS ແລະ XPS ໃນສະຖານທີ່.ເພື່ອສຶກສາໂຄງສ້າງການປະສານງານລະອຽດຂອງ Ru (ຮູບ 4d), ພວກເຮົາໄດ້ປະຕິບັດການຂະຫຍາຍການດູດຊຶມ X-ray ອັນລະອຽດ (EXAFS) ໃນການຫັນເປັນ Fourier.ຕົວຢ່າງທີ່ມີ RuNi 0.4 wt.% ມີຈຸດສູງສຸດທີ່ຄົມຊັດຢູ່ທີ່ ~2.1 Å, ຕັ້ງຢູ່ໃນພາກພື້ນລະຫວ່າງຫອຍ Ru-O (1.5 Å) ແລະ Ru-Ru (2.4 Å) ຫອຍ, ຊຶ່ງສາມາດກໍານົດເປັນ Ru-Ni coordination44, 45. ຂໍ້ມູນທີ່ເຫມາະສົມ EXAFS (ຕາຕະລາງເສີມ 5 ແລະຕົວເລກເສີມ 25–28) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເສັ້ນທາງ Ru-Ni ມີຕົວເລກປະສານງານ (CN) ຂອງ 5.4, ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ມີການປະສານງານ Ru-Ru ແລະ Ru-O ທີ່ 0.4 wt.% RuNi ຕົວຢ່າງ.ນີ້ຢືນຢັນວ່າປະລໍາມະນູ Ru ຕົ້ນຕໍແມ່ນກະແຈກກະຈາຍແລະອ້ອມຮອບດ້ວຍ Ni, ປະກອບເປັນໂລຫະປະສົມ monoatomic.ຄວນສັງເກດວ່າຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງສຸດ (~2.4 Å) ຂອງການປະສານງານ Ru-Ru ປາກົດຢູ່ໃນຕົວຢ່າງຂອງ 0.6 wt.% RuNi ແລະຖືກປັບປຸງໃນຕົວຢ່າງໂດຍ 2 wt.% RuNi.ໂດຍສະເພາະ, EXAFS curve fitting ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວເລກການປະສານງານ Ru-Ru ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ 0 (0.4 wt.% RuNi) ເປັນ 2.2 (0.6 wt.% RuNi) ແລະເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກເປັນ 6.7 (2 wt.%.% RuNi), ຕາມລໍາດັບ. , ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໂຫຼດ Ru ເພີ່ມຂຶ້ນ, ປະລໍາມະນູ Ru ຄ່ອຍໆລວບລວມ.K2-weighted wavelet transform (WT) ຂອງ Ru K-edge XAFS signals ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຕື່ມອີກເພື່ອສຶກສາສະພາບແວດລ້ອມການປະສານງານຂອງຊະນິດ Ru.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.4e, Ru foil lobes ຢູ່ 2.3 Å, 9.7 Å-1 ຫມາຍເຖິງການປະກອບສ່ວນ Ru-Ru.ໃນຕົວຢ່າງທີ່ມີ RuNi 0.4 wt.% (ຮູບ 4f) ບໍ່ມີ lobes ທີ່ k = 9.7 Å-1 ແລະ 5.3 Å-1, ຍົກເວັ້ນພັນທະບັດສູນກາງຂອງ Ru ກັບປະລໍາມະນູ Ru ແລະ O atoms (ຮູບ 4g);Ru-Ni ແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ທີ່ 2.1 Å, 7.1 Å-1, ເຊິ່ງພິສູດການສ້າງຕັ້ງຂອງ SAA.ນອກຈາກນັ້ນ, EXAFS spectra ຢູ່ທີ່ K-edge ຂອງ Ni ສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນບໍ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນ (ຕື່ມ Fig. 29), ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງສ້າງການປະສານງານຂອງ Ni ມີອິດທິພົນຫນ້ອຍໂດຍປະລໍາມະນູ Ru.ໃນສັ້ນ, ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ AC-HAADF-STEM, in situ CO-DRIFTS, ແລະການທົດລອງ XAFS ໃນສະຖານທີ່ໄດ້ຢືນຢັນການກະກຽມສົບຜົນສໍາເລັດຂອງ catalysts RuNi SAA ແລະການ evolution ຂອງອະນຸພາກ Ru ເທິງ Ni NPs ຈາກປະລໍາມະນູດຽວກັບ Ru multimers ໂດຍການເພີ່ມຂຶ້ນ. Ru ໂຫຼດ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູບພາບ HAADF-STEM (ຕື່ມ Fig. 30) ແລະ EXAFS spectra (ຕື່ມ Fig. 31) ຂອງ catalysts RuNi SAA ນໍາໃຊ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລັດການກະຈາຍແລະໂຄງສ້າງການປະສານງານຂອງປະລໍາມະນູ Ru ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກ 5 ຮອບວຽນ, ພິສູດ. ວ່າຕົວເລັ່ງລັດ RuNi SAA ທີ່ໝັ້ນຄົງ.
ການວັດແທກ H2-TPD ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສຶກສາການດູດຊຶມ dissociative ຂອງ hydrogen ໃນ catalysts ຕ່າງໆແລະຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ catalysts ທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສາມາດ dissociation H2 ທີ່ເຂັ້ມແຂງກັບຈຸດສູງສຸດ desorption ຢູ່ທີ່ ~ 100 ° C (ເພີ່ມເຕີມ Fig. 32).ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການວິເຄາະດ້ານປະລິມານ (ຮູບພາບເສີມ. 33) ບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງເສັ້ນຊັດເຈນລະຫວ່າງ reactivity ແລະປະລິມານການ desorption hydrogen.ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ເຮັດການທົດລອງກັບໄອໂຊໂທບ D2 ແລະໄດ້ຮັບຄ່າຂອງຜົນກະທົບໄອໂຊໂທບ kinetic (KIE) ຂອງ 1.31 (TOFH/TOFD) (ຕື່ມໃສ່ຮູບ 34), ແນະນໍາວ່າການກະຕຸ້ນແລະການແຍກຕົວຂອງ H2 ແມ່ນສໍາຄັນແຕ່ບໍ່ແມ່ນຂັ້ນຕອນການຈໍາກັດອັດຕາ.ການຄິດໄລ່ DFT ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສືບສວນຕື່ມອີກກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາການດູດຊຶມແລະ dissociation ຂອງໄຮໂດເຈນໃນ RuNi SAA ທຽບກັບໂລຫະ Ni ຢ່າງດຽວ (ຕື່ມ Fig. 35).ສໍາລັບຕົວຢ່າງ RuNi SAA, ໂມເລກຸນ H2 ມັກຈະຖືກດູດຊືມຫຼາຍກວ່າອະຕອມ Ru ດຽວທີ່ມີພະລັງງານດູດຊຶມຂອງ -0.76 eV.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, hydrogen dissociates ເຂົ້າໄປໃນສອງອະຕອມ H ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນສະຖານທີ່ເປັນຮູຂອງ Ru-Ni RuNi SAA, ເອົາຊະນະອຸປະສັກພະລັງງານຂອງ 0.02 eV.ນອກເຫນືອໄປຈາກສະຖານທີ່ Ru, ໂມເລກຸນ H2 ຍັງສາມາດຖືກດູດຊຶມຢູ່ໃນສະຖານທີ່ເທິງຂອງອະຕອມ Ni ທີ່ຢູ່ຕິດກັບ Ru (ພະລັງງານການດູດຊຶມ: -0.38 eV) ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ dissociated ເປັນສອງ Hs ທີ່ສະຖານທີ່ຮູ Ru-Ni ແລະ Ni-Ni.ສິ່ງກີດຂວາງປະລໍາມະນູ 0.06 eV.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສິ່ງກີດຂວາງດ້ານພະລັງງານສໍາລັບການດູດຊຶມແລະການແຍກຕົວຂອງໂມເລກຸນ H2 ເທິງຫນ້າດິນ Ni(111) ແມ່ນ -0.40 eV ແລະ 0.09 eV, ຕາມລໍາດັບ.ອຸປະສັກພະລັງງານຕ່ໍາທີ່ສຸດແລະຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ບໍ່ສໍາຄັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ H2 dissociates ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງ surfactants Ni ແລະ RuNi (Ni-site ຫຼື Ru-site), ເຊິ່ງບໍ່ແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ກິດຈະກໍາ catalytic ຂອງມັນ.
ການດູດຊຶມທີ່ຖືກເປີດໃຊ້ຂອງກຸ່ມທີ່ມີປະໂຫຍດບາງຢ່າງແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເລືອກ hydrogenation ຂອງ substrates.ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາປະຕິບັດການຄໍານວນ DFT ເພື່ອສືບສວນການຕັ້ງຄ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງການດູດຊຶມ 4-NS ແລະສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນຫນ້າດິນ RuNi SAA(111), ແລະຜົນໄດ້ຮັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບພາບເສີມ 36. ເບິ່ງຄືວ່າການຕັ້ງຄ່າຂະຫນານ (ຮູບ 5a ແລະຮູບພາບເສີມ. 36e), ໃນນັ້ນອະຕອມ N ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ຮູ Ru-Ni ແລະສອງປະລໍາມະນູ O ຖືກຜູກມັດກັບການໂຕ້ຕອບ Ru-Ni ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບພະລັງງານການດູດຊຶມຕ່ໍາສຸດ (-3.14 eV).ອັນນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງລະບອບການດູດຊຶມທີ່ເອື້ອອໍານວຍຫຼາຍທາງ thermodynamic ເມື່ອທຽບກັບການຕັ້ງຄ່າຂະໜານແນວຕັ້ງ ແລະແບບຂະໜານອື່ນໆ (ຮູບເສີມ 36a–d).ນອກຈາກນັ້ນ, ຫຼັງຈາກການດູດຊຶມຂອງ 4-HC ໃນ RuNi SAA (111), ຄວາມຍາວຂອງພັນທະບັດ N-O1 (L(N-O1)) ໃນກຸ່ມ nitro ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 1.330 Å (ຮູບ 5a), ເຊິ່ງມີຫຼາຍ. ຍາວກວ່າຄວາມຍາວຂອງທາດອາຍແກັສ 4- NS (1.244 Å) (ຕື່ມ Fig. 37), ເຖິງແມ່ນວ່າເກີນ L (N-O1) (1.315 Å) ສຸດ Ni (111).ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການດູດຊຶມຂອງພັນທະບັດ N-O1 ທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຢູ່ດ້ານຂອງ RuNi PAA ແມ່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບ Ni (111).
ການຕັ້ງຄ່າການດູດຊຶມຂອງ 4-HC ເທິງພື້ນຜິວ Ni(111) ແລະ RuNi SAA(111) (Eads) (ມຸມເບິ່ງດ້ານຂ້າງ ແລະດ້ານເທິງ).Ru – violet, Ni – ສີຂຽວ, C – ສີສົ້ມ, O – ສີແດງ, N – ສີຟ້າ, H – ສີຂາວ.b ໃນ​ສະ​ຖານ​ທີ່ FT-IR spectra ຂອງ gaseous ແລະ chemisorbed 4-HC ເທິງ monometallic surfactants Ni, Ru, RuNi (0.4 wt. %) ແລະ 2 wt.% RuNi, ຕາມລໍາດັບ.c ປົກກະຕິໃນສະຖານທີ່ XANES ແລະ d-phase-corrected Fourier EXAFS ຢູ່ Ru K-edge ຂອງ 0.4 wt % RuNi PAA ໃນລະຫວ່າງການດູດຊຶມ 4-NS (RuNi SAA–4NS) ແລະຂັ້ນຕອນ hydrogenation (RuNi SAA–4NS–H2). ;…e ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງການຄາດຄະເນຂອງລັດ (PDOS) ຂອງພື້ນຜິວເບື້ອງຕົ້ນຂອງ RuNi SAA(111), N-O1 ໃນອາຍແກັສ 4-NS ແລະດູດຊຶມ 4-NS ເທິງ RuNi SAA(111)."au" ຫມາຍຄວາມວ່າຫນ່ວຍງານທີ່ມັກ.
ເພື່ອທົດສອບພຶດຕິກໍາການດູດຊຶມຂອງ 4-NS ຕື່ມອີກ, ໃນສະຖານທີ່ວັດແທກ FT-IR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ Ni monometallic, Ru monometallic, 0.4 wt% RuNi (SAA), ແລະ 2 wt% RuNi catalysts (ຮູບ 5b).spectrum FT-IR ຂອງອາຍແກັສ 4-NS ສະແດງສາມຈຸດສູງສຸດທີ່ 1603, 1528, ແລະ 1356 cm–1, ເຊິ່ງຖືກມອບຫມາຍໃຫ້ ν(C=C), νas(NO2), ແລະ νs(NO2)46,47, 48.ໃນທີ່ປະທັບຂອງ monometallic Ni, redshifts ຂອງສາມແຖບແມ່ນສັງເກດເຫັນ: v(C=C) (1595 cm–1), νas(NO2) (1520 cm–1), ແລະ νs(NO2) (1351 cm–1) ., ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນ chemisorption ຂອງກຸ່ມ C = C ແລະ -NO2 ຢູ່ເທິງຫນ້າ Ni (ສ່ວນຫຼາຍອາດຈະ, ໃນການຕັ້ງຄ່າການດູດຊຶມຂະຫນານ).ສໍາລັບຕົວຢ່າງຂອງ monometallic Ru, redshifts ຂອງສາມແຖບເຫຼົ່ານີ້ (1591, 1514, ແລະ 1348 cm–1, ຕາມລໍາດັບ) ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ monometallic Ni ໄດ້ຖືກພົບເຫັນ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການດູດຊຶມເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຂອງກຸ່ມ nitro ແລະ С = Сພັນທະບັດໃນ Ru.ໃນກໍລະນີຂອງ 0.4 wt.% RuNi (SAA), ວົງ ν(C=C) ຕັ້ງຢູ່ຈຸດສູນກາງຢູ່ທີ່ 1596 cm–1, ເຊິ່ງຢູ່ໃກ້ໆກັບວົງ monometallic Ni (1595 cm–1), ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກຸ່ມ vinyl ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະດູດຊຶມ Ni ໃນ RuNi. ສະຖານທີ່ SAA.ນອກຈາກນັ້ນ, ກົງກັນຂ້າມກັບທາດເລັ່ງລັດ monometallic, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແຖບ νs(NO2) (1347 cm-1) ແມ່ນອ່ອນກວ່າຫຼາຍກ່ວາແຖບ νas(NO2) (1512 cm-1) ໃນ 0.4 wt.% RuNi (SAA. ) , ເຊິ່ງໄດ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຕກແຍກຂອງພັນທະບັດ NO ກັບ -NO2 ເພື່ອສ້າງເປັນ nitroso intermediate ອີງຕາມການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ49,50.ປະກົດການທີ່ຄ້າຍຄືກັນຍັງໄດ້ສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນຕົວຢ່າງທີ່ມີເນື້ອໃນ RuNi ຂອງ 2 wt.%.ຜົນໄດ້ຮັບຂ້າງເທິງນີ້ຢືນຢັນວ່າຜົນກະທົບຂອງ synergistic ຂອງສູນ bimetallic ໃນ PAA RuNi ສົ່ງເສີມການ polarization ແລະການ dissociation ຂອງກຸ່ມ nitro, ແມ່ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕົກລົງທີ່ດີກັບການຕັ້ງຄ່າ adsorption ທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການຄິດໄລ່ DFT.
ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ XAFS spectroscopy ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອສຶກສາວິວັດທະນາການແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະລັດການປະສານງານຂອງ RuNi SAA ໃນລະຫວ່າງການດູດຊຶມ 4-NS ແລະປະຕິກິລິຍາ catalytic.ດັ່ງທີ່ສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກ K-edge XANES spectrum ຂອງ Ru (ຮູບ 5c), ຫຼັງຈາກ adsorption ຂອງ 4-HC, 0.4 wt.% RuNi PAA, ແຂບການດູດຊຶມແມ່ນມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງເສັ້ນສີຂາວ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ Ru ຊະນິດການຜຸພັງບາງສ່ວນເກີດຂື້ນຍ້ອນການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ Ru ກັບ 4-NS.ນອກຈາກນັ້ນ, ການແກ້ໄຂ Fourier ໄລຍະການຫັນເປັນ EXAFS spectrum ຂອງ adsorbed 4-NS RuNi SAA (ຮູບ 5d) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ຊັດເຈນຂອງສັນຍານຢູ່ທີ່ ~ 1.7 Å ແລະ ~ 3.2 Å, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການສ້າງການປະສານງານ Ru-O.XANES ແລະ EXAFS spectra ຂອງ 0.4 wt% RuNi SAA ກັບຄືນສູ່ສະພາບເດີມຂອງເຂົາເຈົ້າຫຼັງຈາກການສີດອາຍແກັສ hydrogen 30 ນາທີ.ປະກົດການເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກຸ່ມ nitro ຖືກດູດຊຶມຢູ່ໃນສະຖານທີ່ Ru ຜ່ານພັນທະບັດ Ru-O ໂດຍອີງໃສ່ການໂຕ້ຕອບທາງເອເລັກໂຕຣນິກ.ສໍາລັບ XAFS spectra ຂອງຂອບ Ni-K in situ (ຕື່ມ Fig. 38), ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ຈະແຈ້ງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ, ຊຶ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນຜົນກະທົບຂອງການເຈືອຈາງຂອງປະລໍາມະນູ Ni ໃນໄລຍະຈໍານວນຫຼາຍກ່ຽວກັບ particles Ni.ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງລັດທີ່ຄາດຄະເນ (PDOS) ຂອງ RuNi SAA (ຮູບ 5e) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລັດ unoccupied ຂອງກຸ່ມ nitro ຂ້າງເທິງລະດັບ Femi ຂະຫຍາຍກວ້າງແລະຍ້າຍອອກຕ່ໍາກວ່າລະດັບ Femi ໃນລັດ adsorbed, ເຊິ່ງນອກຈາກນັ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ d-. ລັດ RuNi SAA ຫັນໄປສູ່ລັດທີ່ບໍ່ມີອາຊີບຢູ່ໃນ −NO2.ຄວາມແຕກຕ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄ່າບໍລິການ (ຕື່ມ Fig. 39) ແລະການວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ Bader (ຕື່ມ Fig. 40) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກປະສົມປະສານຂອງ 4-NS ສະສົມຫຼັງຈາກການດູດຊຶມຂອງມັນຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງ RuNi SAA (111).ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄ່າບໍລິການ -NO2 ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມ vinyl ໃນ 4-NS ເນື່ອງຈາກການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກໃນການໂຕ້ຕອບ Ru-Ni, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການກະຕຸ້ນສະເພາະຂອງພັນທະບັດ NO ໃນກຸ່ມ nitro.
ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ FT-IR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອຕິດຕາມຂະບວນການ catalytic ຂອງປະຕິກິລິຍາ hydrogenation 4-NS ໃນຕົວຢ່າງ catalyst (ຮູບ 6).ສໍາລັບຕົວເລັ່ງ nickel ເບື້ອງຕົ້ນ (ຮູບ 6a), ພຽງແຕ່ຫຼຸດລົງເລັກນ້ອຍຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ nitro (1520 ແລະ 1351 cm-1) ແລະ C = C (1595 cm-1) ແຖບໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເມື່ອຜ່ານ H2 ສໍາລັບ 12 ນາທີ, ເຊິ່ງ. ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ − ການເປີດໃຊ້ງານ NO2 ແລະ C=C ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງອ່ອນ.ໃນທີ່ປະທັບຂອງ monometallic Ru (ຮູບ 6b), ວົງ ν(C = C) (ຢູ່ທີ່ 1591 cm–1) ແຄບລົງຢ່າງໄວວາພາຍໃນ 0–12 ນາທີ, ໃນຂະນະທີ່ແຖບ νs (NO2) ແລະ νas (NO2) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. .ຊ້ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການກະຕຸ້ນພິເສດຂອງກຸ່ມ vinyl ສໍາລັບ hydrogenation, ນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງ 4-nitroethylbenzene (4-NE).ໃນກໍລະນີຂອງ 0.4 wt.% RuNi (SAA) (ຮູບ 6c), ວົງ νs(NO2) (1347 cm–1) ຫາຍໄປຢ່າງໄວວາດ້ວຍການໄຫຼເຂົ້າຂອງໄຮໂດເຈນ, ພ້ອມກັບການເສື່ອມໂຊມເທື່ອລະກ້າວຂອງ ν(N=O );ແຖບໃຫມ່ທີ່ມີຈຸດສູນກາງຢູ່ທີ່ 1629 ຊຕມ - 1 ຍັງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ, ຫມາຍເຖິງການສັ່ນສະເທືອນຂອງ NH.ນອກຈາກນັ້ນ, ແຖບສໍາລັບ ν(C = C) (1596 cm–1) ສະແດງໃຫ້ເຫັນພຽງແຕ່ຫຼຸດລົງເລັກນ້ອຍຫຼັງຈາກ 12 ນາທີ.ການປ່ຽນແປງແບບເຄື່ອນໄຫວນີ້ຢືນຢັນ polarization ແລະ hydrogenation ຂອງ -NO2 ກັບ -NH2 ໂດຍ 0.4 wt% RuNi (SAA) ໂດຍອີງໃສ່ chemoselectivity ເປັນເອກະລັກຕໍ່ກັບ 4-aminostyrene.ສໍາລັບຕົວຢ່າງຂອງ 2 wt.% RuNi (ຮູບ 6d), ນອກເຫນືອຈາກການປະກົດຕົວຂອງແຖບໃຫມ່ຢູ່ທີ່ 1628 cm–1 ຫມາຍເຖິງ δ(NH), ແຖບ ν(C = C) ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫຼຸດລົງແລະຫາຍໄປດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງແຖບ nitro (1514). ແລະ 1348 ຊຕມ–1).ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ C = C ແລະ -NO2 ຖືກກະຕຸ້ນຢ່າງມີປະສິດຕິຜົນເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງສູນ interfacial Ru-Ru ແລະ Ru-Ni, ຕາມລໍາດັບ, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບການສ້າງຕັ້ງຂອງ 4-NE ແລະ 4-AE ໃນ 2 wt.% RuNi catalyst.
ໃນສະຖານທີ່ FT-IR spectra ຂອງ hydrogenation 4-NS ໃນທີ່ປະທັບຂອງ monometallic Ni, b monometallic Ru, c 0.4 wt% RuNi SAA, ແລະ d 2 wt% RuNi ໃນ H2 ໄຫຼຢູ່ທີ່ 1700-1240 cm– ໄລຍະ 1 ໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ເປັນ. ອາຍແກັສຕິກິຣິຍາຫຼັງຈາກ 0, 3, 6, 9 ແລະ 12 ນາທີ, ຕາມລໍາດັບ."au" ຫມາຍຄວາມວ່າຫນ່ວຍງານທີ່ມັກ.ການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ມີທ່າແຮງ ແລະໂຄງສ້າງທີ່ເໝາະສົມທີ່ສອດຄ້ອງກັນສຳລັບການສ້າງ hydrogenation C=C ແລະ NO scission ເຂົ້າໄປໃນ 4-NS ເທິງພື້ນຜິວ e Ni(111) ແລະ f RuNi SAA(111).Ru – violet, Ni – ສີຂຽວ, C – ສີສົ້ມ, O – ສີແດງ, N – ສີຟ້າ, H – ສີຂາວ."ໂຄສະນາ", "IS", "TS", ແລະ "FS" ເປັນຕົວແທນຂອງສະຖານະການດູດຊຶມ, ສະຖານະເບື້ອງຕົ້ນ, ສະພາບການປ່ຽນແປງ, ແລະສະຖານະສຸດທ້າຍ, ຕາມລໍາດັບ.
ເສັ້ນທາງທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການຫັນເປັນ 4-NS ເປັນ Ni(111) ແລະ RuNi SAA(111), ລວມທັງ C=C hydrogenation ແລະ NO cleavage ພັນທະບັດ, ໄດ້ຖືກສືບສວນໂດຍການຄິດໄລ່ DFT ເພື່ອອະທິບາຍບົດບາດສໍາຄັນຂອງ 4-NS.ພາກສ່ວນຂອງການໂຕ້ຕອບ Ru-Ni ສໍາລັບການຜະລິດເປົ້າຫມາຍ 4-AS.ສໍາລັບພື້ນຜິວ Ni(111) (ຮູບ 6e), ອຸປະສັກພະລັງງານສໍາລັບການບໍ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນ ແລະ hydrogenation ຂອງກຸ່ມ vinyl ໃນຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນ 0.74 ແລະ 0.72 eV, ຕາມລໍາດັບ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ hydrogenation ເຄມີຂອງກຸ່ມ nitro ໃນ 4-HC ແມ່ນ. ບໍ່ເອື້ອອໍານວຍ.ສໍາລັບພື້ນຜິວ nickel monometallic.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສິ່ງກີດຂວາງດ້ານພະລັງງານສໍາລັບການ NO dissociation ແມ່ນມີພຽງແຕ່ 0.46 eV ສູງກວ່າ RuNi SAA (111), ເຊິ່ງຕ່ໍາກວ່າຫຼາຍຂອງ C = C bond hydrogenation (0.76 eV) (ຮູບ 6f).ນີ້ຢືນຢັນຢ່າງບໍ່ຊັດເຈນວ່າສູນເຊື່ອມຕໍ່ Ru–Ni ມີປະສິດຕິຜົນຫຼຸດລົງອຸປະສັກພະລັງງານສໍາລັບການ NO scission ໃນກຸ່ມ nitro, ນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມມັກທາງດ້ານອຸນຫະພູມຂອງກຸ່ມ nitro ເມື່ອທຽບກັບກຸ່ມ C = C ເທິງຫນ້າດິນ RuNi surfactant, ເຊິ່ງເຫັນດີກັບຜົນການທົດລອງ.
ກົນໄກການຕິກິຣິຍາແລະການຄິດໄລ່ເສັ້ນໂຄ້ງພະລັງງານຂອງ 4-NS hydrogenation ໃນ RuNi SAA ໄດ້ຖືກສືບສວນໂດຍອີງໃສ່ການຄິດໄລ່ DFT (ຮູບ 7), ແລະການຕັ້ງຄ່າການດູດຊຶມລາຍລະອຽດຂອງຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບເພີ່ມເຕີມ 41. ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງການການຄິດໄລ່, ສິ່ງກີດຂວາງການຜະລິດພະລັງງານສໍາລັບໂມເລກຸນນ້ໍາໄດ້ຖືກຍົກເວັ້ນຈາກການຄິດໄລ່.ແບບຈໍາລອງແຜ່ນ9,17.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.7, ໂມເລກຸນ 4-NS ໄດ້ຖືກດູດຊຶມຄັ້ງທໍາອິດໃນຂະຫນານກັບ surfactant RuNi, ແລະສອງປະລໍາມະນູ O ໃນກຸ່ມ nitro ຖືກຜູກມັດກັບສູນກາງ interfacial Ru-Ni (S0; ຂັ້ນຕອນ I).ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພັນທະບັດ NO ທີ່ຕິດກັບເວັບໄຊທ໌ Ru ຖືກແຍກ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການສ້າງຕັ້ງຂອງ nitroso intermediate (C8H7NO*) ຢູ່ທີ່ສະຖານທີ່ການໂຕ້ຕອບ Ru-Ni ແລະ O* ຢູ່ທີ່ Ni ຫວ່າງເປົ່າ (S0 → S1 ຜ່ານ TS1; ພະລັງງານ. ອຸປະສັກ: 0.46 eV, ຂັ້ນຕອນທີສອງ).O* radicals ແມ່ນ hydrogenated ໂດຍອາຕອມ H ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອສ້າງເປັນໂມເລກຸນ H2O ທີ່ມີ exotherm ຂອງ 0.99 eV (S1 → S2).ສິ່ງກີດຂວາງດ້ານພະລັງງານສໍາລັບການສ້າງ hydrogenation ຂອງ C8H7NO* ລະດັບປານກາງ (ຕົວເລກເສີມ 42 ແລະ 43) ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າອະຕອມ H reactive ຈາກສະຖານທີ່ Ru-Ni ທີ່ເປັນຮູນັ້ນມັກໂຈມຕີອະຕອມ O ຫຼາຍກວ່າ N atoms, ສົ່ງຜົນໃຫ້ C8H7NOH* (S2 → S4; ອຸປະສັກພະລັງງານ TS2: 0.84). eV, ຂັ້ນຕອນ III).ອະຕອມ N ໃນ C8H7NOH* ໄດ້ຖືກນຳໄປສ້າງເປັນ C8H7NHOH* ຫຼັງຈາກຂ້າມອຸປະສັກ 1.03 eV (S4→S6; ຂັ້ນຕອນ IV), ເຊິ່ງເປັນຂັ້ນຕອນກຳນົດຂອງປະຕິກິລິຍາທັງໝົດ.ຕໍ່ໄປ, ພັນທະບັດ N–OH ໃນ C8H7NHOH* ຖືກແຍກຢູ່ທີ່ການໂຕ້ຕອບ Ru–Ni (S6 → S7; ອຸປະສັກພະລັງງານ: 0.59 eV; ຂັ້ນຕອນ V), ຫຼັງຈາກນັ້ນ OH * ຖືກ hydrogenated ກັບ HO (S7 → S8; exotherm: 0.31 eV. ) ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ປະລໍາມະນູ N ຂອງສະຖານທີ່ຮູ Ru-Ni ໃນ C8H7NH * ໄດ້ຖືກ hydrogenated ເພີ່ມເຕີມເພື່ອສ້າງເປັນ C8H7NH2 * (4-AS) ທີ່ມີອຸປະສັກພະລັງງານຂອງ 0.69 eV (S8 → S10; ຂັ້ນຕອນ VI).ສຸດທ້າຍ, ໂມເລກຸນ 4-AS ແລະ HO ໄດ້ຖືກ desorbed ຈາກພື້ນຜິວ RuNi-PAA, ແລະ catalyst ກັບຄືນສູ່ສະພາບເດີມ (ຂັ້ນຕອນ VII).ໂຄງປະກອບການພາຍໃນທີ່ເປັນເອກະລັກນີ້ລະຫວ່າງອາຕອມຂອງ Ru ດຽວແລະຊັ້ນຍ່ອຍ Ni, ພ້ອມກັບຜົນກະທົບທີ່ປະສົມປະສານຂອງ doping ເຈົ້າພາບໃນ RuNi SAA, ສົ່ງຜົນໃຫ້ກິດຈະກໍາທີ່ໂດດເດັ່ນແລະ chemoselectivity ຂອງ hydrogenation 4-NS.
ເຂົ້າ.4. ແຜນວາດແຜນວາດຂອງກົນໄກຂອງປະຕິກິລິຍາ hydrogenation ຂອງ NS ກັບ 4-AS ເທິງຫນ້າດິນ RuNi PAA.Ru – violet, Ni – ສີຂຽວ, C – ສີສົ້ມ, O – ສີແດງ, N – ສີຟ້າ, H – ສີຂາວ.inset ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ຂອງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ທີ່​ເປັນ​ໄປ​ໄດ້​ຂອງ 4-NS hydrogenation ເທິງ​ຫນ້າ​ດິນ RuNi SAA (111​)​, ການ​ຄິດ​ໄລ່​ບົນ​ພື້ນ​ຖານ​ຂອງ DFT​.“S0″ ເປັນຕົວແທນຂອງສະຖານະເບື້ອງຕົ້ນ, ແລະ “S1-S10″ ເປັນຕົວແທນຊຸດຂອງສະຖານະ adsorption.“TS” ຫຍໍ້ມາຈາກລັດການຫັນປ່ຽນ.ຕົວເລກໃນວົງເລັບເປັນຕົວແທນຂອງອຸປະສັກພະລັງງານຂອງຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍ, ແລະຕົວເລກທີ່ຍັງເຫຼືອເປັນຕົວແທນຂອງພະລັງງານ adsorption ຂອງຕົວກາງທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.
ດັ່ງນັ້ນ, catalysts RuNi SAA ໄດ້ຮັບໂດຍໃຊ້ປະຕິກິລິຍາການທົດແທນໄຟຟ້າລະຫວ່າງ RuCl3 ແລະ Ni NPs ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຄາຣະວາ LDH.ເມື່ອປຽບທຽບກັບ monometallic Ru, Ni ແລະຕົວເລັ່ງ heterogeneous ອື່ນໆທີ່ລາຍງານກ່ອນຫນ້ານີ້, ຜົນໄດ້ຮັບ RuNi SAA ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບ catalytic ດີກວ່າສໍາລັບ 4-NS chemoselective hydrogenation (ຜົນຜະລິດ 4-AS: > 99%; ຄ່າ TOF: 4293 h-1).ລັກສະນະປະສົມປະສານລວມທັງ AC-HAADF-STEM, in situ CO-DRIFTS, ແລະ XAFS ຢືນຢັນວ່າ Ru atoms ໄດ້ຖືກ immobilized ສຸດ Ni NPs ໃນລະດັບຫນຶ່ງປະລໍາມະນູໂດຍຜ່ານພັນທະບັດ Ru-Ni, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກຈາກ Ni ກັບ Ru.ໃນສະຖານທີ່ XAFS, ການທົດລອງ FT-IR, ແລະການຄິດໄລ່ DFT ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສະຖານທີ່ການໂຕ້ຕອບຂອງ Ru-Ni ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເວັບໄຊທ໌ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວພາຍໃນສໍາລັບການກະຕຸ້ນພິເສດຂອງພັນທະບັດ NO ໃນກຸ່ມ nitro;ການປະສານງານລະຫວ່າງ Ru ແລະສະຖານທີ່ໃກ້ຄຽງ Ni ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການກະຕຸ້ນລະດັບປານກາງແລະ hydrogenation, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງປະສິດທິພາບ catalytic ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ວຽກງານນີ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສອງດ້ານແລະພຶດຕິກໍາ catalytic ຂອງ SAA ໃນລະດັບປະລໍາມະນູ, ປູທາງສໍາລັບການອອກແບບສົມເຫດສົມຜົນຂອງ catalysts ສອງທາງອື່ນໆທີ່ມີການຄັດເລືອກທີ່ຕ້ອງການ.
ທາດປະສົມການວິເຄາະທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງແມ່ນໄດ້ຊື້ຈາກ Sigma Aldrich: Al2(SO4)3 18H2O, sodium tartrate, CO(NH2)2, NH4NO3, Ni(NO3)2 6H2O, RuCl3, ethanol, 4-nitrostyrene (4- NS) , 4-aminostyrene, 4-nitroethylbenzene, 4-aminoethylbenzene ແລະ nitrostyrene.ນ້ ຳ ບໍລິສຸດຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນການທົດລອງທັງ ໝົດ.
Hierarchical NiAl LDHs ຖືກສັງເຄາະເປັນຄາຣະວາໂດຍການເຕີບໂຕຂອງສະຖານທີ່.ທໍາອິດ, urea (3.36 g), Al2(SO4)3·18H2O (9.33 g) ແລະ sodium tartrate (0.32 g) ຖືກລະລາຍໃນນ້ໍາ deionized (140 ml).ການແກ້ໄຂຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກໂອນໄປຫາ autoclave ທີ່ເຄືອບ Teflon ແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 170 ° C ສໍາລັບ 3 ຊົ່ວໂມງ.ນ້ຳ​ຝົນ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ຖືກ​ລ້າງ​ດ້ວຍ​ນ້ຳ​ກັ່ນ​ແລະ​ຕາກ​ໃຫ້​ແຫ້ງ​ຢ່າງ​ລະ​ອຽດ​, ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​ມັນ​ໄດ້​ຖືກ​ເຜົາ​ໄຫມ້​ທີ່ 500°C (2°C ນາ​ທີ – 1; 4 ຊົ່ວ​ໂມງ​) ເພື່ອ​ໄດ້​ຮັບ Al2O3 amorphous .ຫຼັງຈາກນັ້ນ, Al2O3 (0.2 g), Ni(NO3)2 6H2O (5.8 g) ແລະ NH4NO3 (9.6 g) ຖືກກະແຈກກະຈາຍໃນນ້ໍາບໍລິສຸດ (200 ມລ) ແລະ pH ໄດ້ຖືກປັບເປັນ ~ 6.5 ໂດຍການເພີ່ມນ້ໍາ 1 mol l -1 ammonia..suspension ໄດ້ຖືກໂອນເຂົ້າໄປໃນ flask ແລະເກັບຮັກສາໄວ້ຢູ່ທີ່ 90 ° C ເປັນເວລາ 48 ຊົ່ວໂມງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ NiAl-LDH.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜົງ NiAl-LDH (0.3 g) ໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງໃນນ້ໍາຂອງ H2 / N2 (10/90, v / v; 35 ml min–1) ທີ່ 500 ° C ສໍາລັບ 4 h (ອັດຕາຄວາມຮ້ອນ: 2 ° C min -1. ).ການກະກຽມຕົວຢ່າງຂອງ nickel monometallic (Ni/Al2O3) ຝາກໄວ້ໃນ amorphous Al2O3.ຕົວຢ່າງ bimetallic ທີ່ຝາກໄວ້ຂອງ RuNi ໄດ້ຖືກສັງເຄາະໂດຍວິທີການ electrodisplacement.ໂດຍປົກກະຕິ, ຕົວຢ່າງສົດຂອງ Ni/Al2O3 (0.2 g) ຖືກກະແຈກກະຈາຍໃນ 30 ມລຂອງນ້ໍາບໍລິສຸດ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການແກ້ໄຂຂອງ RuCl3 (0.07 mmol l-1) ໄດ້ຖືກເພີ່ມຢ່າງຊ້າໆແລະ stirred ຢ່າງແຂງແຮງເປັນເວລາ 60 ນາທີພາຍໃຕ້ການປົກປ້ອງບັນຍາກາດ N2. .ນ້ຳ​ຝົນ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ນັ້ນ​ຖືກ​ສູນ​ກາງ, ລ້າງ​ດ້ວຍ​ນ້ຳ​ບໍ​ລິ​ສຸດ, ແລະ ຕາກ​ແດດ​ໃຫ້​ແຫ້ງ​ໃນ​ເຕົາ​ອົບ​ສູນ​ຍາ​ກາດ​ທີ່ 50°C ​ເປັນ​ເວ​ລາ 24 ຊົ່ວ​ໂມງ, ໂດຍ​ໄດ້​ຮັບ​ຕົວ​ຢ່າງ​ທີ່​ມີ 0.1% RuNi.ກ່ອນການປະເມີນຄາຕາລີຕິກ, ຕົວຢ່າງທີ່ສັງເຄາະໃໝ່ໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງເບື້ອງຕົ້ນໃນການໄຫຼ H2/N2 (10/90, v/v) ທີ່ 300°C (ອັດຕາຄວາມຮ້ອນ: 2°C min–1) ເປັນເວລາ 1 ຊົ່ວໂມງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນ. N2 ເຢັນກັບອຸນຫະພູມຫ້ອງ.ສໍາລັບການອ້າງອິງ: ຕົວຢ່າງທີ່ມີເນື້ອໃນ Ru / Al2O3 ຂອງ 0.4% ແລະ 2% ໂດຍມະຫາຊົນ, ທີ່ມີເນື້ອໃນ Ru ຕົວຈິງຂອງ 0.36% ໂດຍມະຫາຊົນແລະ 2.3% ໂດຍມະຫາຊົນ, ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍ precipitation ໂດຍ precipitation ແລະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ 300 ° C (ການບໍລິໂພກຂອງ H2 /. N2 : 10/90, v/v, ອັດຕາຄວາມຮ້ອນ: 2°C min–1) ເປັນເວລາ 3 ຊົ່ວໂມງ.
ການທົດລອງ X-ray diffraction (XRD) ໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ໃນເຄື່ອງວັດແທກຄວາມດັນຂອງ Bruker DAVINCI D8 ADVANCE ທີ່ມີແຫຼ່ງຮັງສີ Cu Kα (40 kV ແລະ 40 mA).A Shimadzu ICPS-7500 Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມອຸດົມສົມບູນທີ່ແທ້ຈິງຂອງອົງປະກອບໃນຕົວຢ່າງຕ່າງໆ.ການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ (SEM) ແມ່ນຮູບພາບໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ Zeiss Supra 55.ການທົດລອງການດູດຊຶມ-ດູດຊຶມ N2 ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນອຸປະກອນ Micromeritics ASAP 2020 ແລະພື້ນທີ່ສະເພາະໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ວິທີການຫຼາຍຈຸດ Brunauer-Emmett-Teller (BET).ຄຸນສົມບັດການສົ່ງຜ່ານກ້ອງຈຸລະທັດອີເລັກໂທຣນິກ (TEM) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ JEOL JEM-2010.High Angle Aberration Corrected Scanning Transmission Electron Microscope Dark Field (AC-HAADF) – STEM ທີ່ມີ FEI Titan Cube Themis G2 300 ທີ່ມີເຄື່ອງກວດແກ້ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຮູບຊົງກົມ ແລະລະບົບ Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) ແລະເຄື່ອງມື JEOL JEM-ARM200F) ແລະການວັດແທກແຜນທີ່ EDS .ໂຄງສ້າງການດູດຊຶມ X-ray spectroscopy ລະອຽດ (XAFS) in situ K-edge ຂອງ Ru ແລະ Ni K-edge ໄດ້ຖືກວັດແທກຢູ່ໃນຊ່ອງ 1W1B ແລະ 1W2B ຂອງສະຖານນີລັງສີປັກກິ່ງ Synchrotron (BSRF) ຂອງສະຖາບັນຟີຊິກພະລັງງານສູງ (IHEP), ຈີນ. .ສະຖາບັນວິທະຍາສາດ (KAN).ການທົດລອງການດູດຊຶມ CO chemisorption ແລະອຸນຫະພູມຕາມໂຄງການ (H2-TPD) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນເຄື່ອງມື Micromeritics Autochem II 2920 ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງກວດຈັບການນໍາຄວາມຮ້ອນ (TCD).ການທົດລອງ DRIFTS ແລະ FT-IR ໃນສະຖານທີ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນ Bruker TENSOR II spectrometer infrared ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍຈຸລັງປະຕິກິລິຢາທີ່ຖືກດັດແປງແລະເຄື່ອງກວດຈັບ MCT ທີ່ລະອຽດອ່ອນ.ວິທີການລັກສະນະລະອຽດແມ່ນໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນຂໍ້ມູນເສີມ.
ຫນ້າທໍາອິດ, substrate (4-NS, 1 mmol), solvent (ethanol, 8 ml) ແລະ catalyst (0.02 g) ໄດ້ຖືກເພີ່ມຢ່າງລະມັດລະວັງໃສ່ autoclave ສະແຕນເລດ 25 ml.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງປະຕິກອນໄດ້ຖືກເຮັດຄວາມສະອາດຢ່າງສົມບູນດ້ວຍ 2.0 MPa (> 99.999%) ໄຮໂດເຈນ 5 ເທື່ອ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກກົດດັນແລະປະທັບຕາກັບ 1.0 MPa ດ້ວຍ H2.ປະຕິກິລິຍາໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ທີ່ 60 ° C ໃນຄວາມໄວ stirring ຄົງທີ່ຂອງ 700 rpm.ຫຼັງຈາກຕິກິຣິຍາ, ຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຖືກລະບຸໂດຍ GC-MS ແລະການວິເຄາະດ້ານປະລິມານໂດຍໃຊ້ລະບົບອາຍແກັສ Shimadzu GC-2014C ທີ່ຕິດຕັ້ງດ້ວຍຖັນສາຍກາບ GSBP-INOWAX (30 m × 0.25 mm × 0.25 mm) ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ FID.ການ​ປ່ຽນ 4-nitrostyrene ແລະ​ການ​ຄັດ​ເລືອກ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ໄດ້​ຖືກ​ກໍາ​ນົດ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​:
ຄ່າຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນ (TOF) ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ເປັນ mol 4-NS ແປງຕໍ່ສະຖານທີ່ໂລຫະ mol ຕໍ່ຊົ່ວໂມງ (mol4-NS mol-1 h-1) ໂດຍອີງໃສ່ການແປງ 4-NS ຕ່ໍາ (~15%).ໃນ​ຖາ​ນະ​ເປັນ​ຈໍາ​ນວນ​ຂອງ​ຂໍ້ Ru​, ຂໍ້​ການ​ໂຕ້​ຕອບ Ru​-Ni ແລະ​ຈໍາ​ນວນ​ທັງ​ຫມົດ​ຂອງ​ປະ​ລໍາ​ມະ​ນູ​ຂອງ​ໂລ​ຫະ​.ສໍາລັບການທົດສອບການນໍາມາໃຊ້ຄືນໃຫມ່, catalyst ໄດ້ຖືກເກັບກໍາໂດຍການ centrifugation ຫຼັງຈາກຕິກິຣິຍາ, ລ້າງສາມເທື່ອດ້ວຍເອທານອນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາມາໃຫມ່ເຂົ້າໄປໃນ autoclave ສໍາລັບວົງຈອນ catalytic ຕໍ່ໄປ.
ການຄິດໄລ່ທິດສະດີການທໍາງານຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນ (DFT) ທັງຫມົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊຸດຈໍາລອງ Vienna ab initio (VASP 5.4.1).ຟັງຊັນ Generalized Gradient Approximation (GGA) PBE ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍສະພາບການແລກປ່ຽນເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະການພົວພັນກັນ.ວິ​ທີ​ການ​ຂອງ​ໂປຣ​ເຈັກ​ເຕີ​ເພີ່ມ​ຄື້ນ (PAW​) ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ເພື່ອ​ອະ​ທິ​ບາຍ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ nuclei ປະ​ລໍາ​ມະ​ນູ​ແລະ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​.ວິທີການ Grimm DFT-D3 ອະທິບາຍຜົນກະທົບຂອງການໂຕ້ຕອບ van der Waals ລະຫວ່າງ substrate ແລະການໂຕ້ຕອບ.ການຄິດໄລ່ອຸປະສັກດ້ານພະລັງງານໂດຍການປີນແຖບ Elastic ດ້ວຍການເພີ່ມຮູບພາບ (CI-NEB) ແລະວິທີການ Dimer.ການ​ວິ​ເຄາະ​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ການ​ສັ່ນ​ສະ​ເທືອນ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ, ຢືນ​ຢັນ​ການ​ມີ​ພຽງ​ແຕ່​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ຈິນ​ຕະ​ນາ​ການ​ໃນ​ແຕ່​ລະ​ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ (ຮູບ​ເພີ່ມ​ເຕີມ 44–51).ການຄິດໄລ່ລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມແມ່ນໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມ.
ຂໍ້ມູນຕົ້ນຕໍທີ່ສະຫນັບສະຫນູນດິນຕອນໃນບົດຄວາມນີ້ແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນໄຟລ໌ຂໍ້ມູນແຫຼ່ງ.ຂໍ້ມູນອື່ນໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສຶກສານີ້ແມ່ນມີໃຫ້ຈາກຜູ້ຂຽນຕາມການຮ້ອງຂໍທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ.ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນຕົ້ນສະບັບ.
Korma A. ແລະ Serna P. Chemoselective hydrogenation ຂອງທາດປະສົມ nitro ກັບ catalysts ຄໍາສະຫນັບສະຫນູນ.ວິທະຍາສາດ 313, 332–334 (2006).
Formenti D., Ferretti F., Sharnagle FK ແລະ Beller M. ການຫຼຸດຜ່ອນທາດປະສົມ nitro ໂດຍໃຊ້ 3d base metal catalysts.ເຄມີ.119, 2611–2680 (2019).
Tan, Y. et al.nanoclusters Au25 ສະຫນັບສະຫນູນກ່ຽວກັບ ZnAl hydrotalcite ເປັນ precatalysts ສໍາລັບ hydrogenation chemoselective ຂອງ 3-nitrostyrene.ແອງຈີ່.ເຄມີ.Ed ພາຍໃນ.56, 1–6 (2017).
Zhang L, Zhou M, Wang A, ແລະ Zhang T. ເລືອກ hydrogenation ກ່ຽວກັບ catalysts ໂລຫະທີ່ສະຫນັບສະຫນູນ: ຈາກ nanoparticles ກັບອະຕອມສ່ວນບຸກຄົນ.ເຄມີ.120, 683–733 (2020).
Sun, K. et al.monoatomic rhodium catalysts encapsulated ໃນ zeolite: ການຜະລິດ hydrogen ປະສິດທິພາບແລະເລືອກ cascade hydrogenation ຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic.ແອງຈີ່.ເຄມີ.Ed ພາຍໃນ.58. 18570–18576 (2019).
ທຽນ, ສ.et al.Diatomic Pt catalyst heterogeneous ດ້ວຍປະສິດທິພາບ catalytic ທີ່ດີເລີດສໍາລັບການເລືອກ hydrogenation ແລະ epoxidation.ສະພາ​ແຫ່ງ​ຊາດ.12, 3181 (2021).
Wang, Yu.et al.ເຄມີເລືອກ hydrogenation ຂອງ nitroarenes ທີ່ທາດເຫຼັກ nanosized(III)–OH–platinum interfaces.ແອງຈີ່.ເຄມີ.Ed ພາຍໃນ.59, 12736–12740 (2020).
Wei, H. et al.FeOx ສະຫນັບສະຫນູນຕົວເລັ່ງລັດ platinum monatomic ແລະ pseudomonoatomic ສໍາລັບ hydrogenation chemoselective ຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic functionalized.ສະພາ​ແຫ່ງ​ຊາດ.5, 5634 (2014).
Khan, A. et al.ການແຍກປະລໍາມະນູ Pt ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງ Pt-Zn intermetallic nanoparticles ເພື່ອປບັການຄັດເລືອກຂອງ hydrogenation 4-nitrophenylacetylene.ສະພາ​ແຫ່ງ​ຊາດ.10, 3787 (2019).
Wang, K. et al.ເບິ່ງການເພິ່ງພາອາໄສຂະໜາດທີ່ບໍ່ທຳມະດາຂອງຕົວເລັ່ງລັດ monatomic Pt ທີ່ຮອງຮັບໃນ CeO2.ເຄມີສາດ 6, 752–765 (2020).
Feng Yu et al.ລະບົບໄຮໂດຣເຈນທີ່ເລືອກພິເສດຕາມຄວາມຕ້ອງການໂດຍນໍາໃຊ້ nanocube Pd-Cd ທີ່ປັບລະອຽດ.Jam.ເຄມີ.ສັງຄົມ.142, 962–972 (2020).
Fu, J. et al.ຜົນກະທົບຮ່ວມກັນສໍາລັບການເພີ່ມ catalysis ໃນ catalysts monatomic double.Catalan SAU.11, 1952–1961 (2021).
Liu, L. et al.ການກໍານົດວິວັດທະນາການຂອງອະຕອມໂລຫະດຽວ heterogeneous ແລະ nanoclusters ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາ: ສະຖານທີ່ catalytic ເຮັດວຽກແມ່ນຫຍັງ?Catalan SAU.9, 10626–10639 (2019).
Yang, N. et al.Amorphous/crystalline nanosheets palladium heterogeneous: ການສັງເຄາະຫນຶ່ງຫມໍ້ແລະປະຕິກິລິຍາ hydrogenation ທີ່ມີການຄັດເລືອກສູງ.ສູງ​ອາ​ຍຸ mater​.30, 1803234 (2018).
Gao, R. et al.ການລະເມີດການຄ້າລະຫວ່າງການເລືອກແລະກິດຈະກໍາຂອງທາດເລັ່ງ hydrogenation nickel ໂດຍການປັບແຕ່ງຜົນກະທົບ steric ແລະສູນ d-band.ວິທະຍາສາດຂັ້ນສູງ.6, 1900054 (2019).
Lee, M. et al.ແຫຼ່ງທີ່ຫ້າວຫັນຂອງຕົວເລັ່ງລັດ Co-NC ສໍາລັບ hydrogenation ເຄມີຂອງທາດປະສົມ nitroaromatic.Catalan SAU.11, 3026–3039 (2021).