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  在钌锌催化剂中,钌的固体含量为95%。钌是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属元素,元素符号是Ru,是铂族金属中的一员,在地壳中含量仅为十亿分之一。

  钌金属参与的芳香烃还原氢化反应,能够获得相比其它金属催化反应更高的产率,其中溶剂水发挥了重要的作用。在钌金属催化的苯酚或苯基醚的还原氢化反应中,同样不会发生氢解副反应。针对反应机理的探索,推测存在烯醇及其异构体中间体 。钌金属是实现芳香杂环化合物如吡咯、吡啶和呋喃还原氢化反应的有效催化剂,控制反应条件能明显改变反应的化学选择性。在甲醇和液氨混合溶剂中,3-氰基吡啶只发生氰基还原氢化反应得到3-氨甲基吡啶;

  价键模型和d特性百分数(d%)的概念价键理论认为,过渡金属原子以杂化轨道相结合。杂化轨道通常为s、p、d等原子轨道的线性组合,称之为spd或dsp杂化。杂化轨道中d原子轨道所占的百分数称为d特性百分数,用符号d%表示。它是价键理论用以关联金属催化活性和其他物性的一个特性参数。金属d%越大,相应的d能带中的电子填充越多,d空穴就越少。d%和d空穴是同角度反映金属电子结构的参量,且是相反的电子结构表征。它们分别与金属催化剂的化学吸附和催化活性有某种关联。就广为应用的金属加氢催化剂来说,d%在40~50%为宜。

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  借用络合物化学中键合处理的配位场概念。在孤立的金属原子中,5个d轨道能级简并,引入面心立方的正八面体对称配位场后,简并能级发生分裂,分成t2g轨道和eg轨道。前者包括dxy、dxz和dyz,后者包括和。d能带以类似的形式在配位场中分裂成t2g能带和eg能带。eg能带高,t2g能带低。因为它们具有空间指向性,所以表面金属原子的成键具有明显的定域性。这些轨道以不同的角度与表面相交,这种差别会影响到轨道健合的有效性。用这种模型,原则上可以解释金属表面的化学吸附。不仅如此,它还能解释不同晶面之间化学活性的差别;不同金属间的模式差别和合金效应。如吸附热随覆盖度增加而下降,满意的解释是吸附位的非均一性,这与定域键合模型的观点一致。Fe催化剂的不同晶面对NH3合成的活性不同,如以[110]晶面的活性为1,则[100]晶面的活性为它的21倍;而[111]晶面的活性更高,为它的440倍。这已为实验所实。

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