Den geometriska isoleringen av metallarter i enkelatomskatalys (SAC) maximerar inte bara atomutnyttjandeeffektiviteten, men ger också SAC unika selektivitet i olika transformationer.

Koordineringsmiljön för isolerade metallatomer i SAC bestämmer den katalytiska prestandan. Dock, det är fortfarande utmanande att modulera den koordinativa strukturen samtidigt som man behåller en-atom-dispersionen.

Nyligen, en forskargrupp ledd av prof. Zhang Tao och prof. Wang Aiqin från Dalian Institute of Chemical Physics vid den kinesiska vetenskapsakademin tillverkade Ru ₁ /NC SAC med god katalytisk aktivitet, selektivitet och stabilitet vid reduktiv aminering av aldehyder/ketoner från biomassa för att producera primära aminer, och belyste struktur-prestanda-förhållandena från atom/molekylär nivå.

Denna studie publicerades i Naturkommunikation den 2 juni.

Forskarna förberedde Ru ₁ /NC SAC mot målreaktionen, och upptäckte att både katalytisk aktivitet och selektivitet ökade med minskningen av Ru-N-koordinationsnummer. Särskilt, Ru ₁ /NC SAC med Ru ₁ -N ₃ andel erbjöd den bästa katalytiska prestandan, vilket var mycket bättre än de någonsin rapporterade nanopartikulära och homogena Ru -katalysatorerna.

Dessutom, Ru ₁ /NC visade utmärkt hållbarhet mot förgiftning av CO eller svavelhaltiga föreningar, och dispositionen med en atom upprätthölls väl även efter reduktion under extrema förhållanden.