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  钌锌催化剂是一种金属催化剂,主要用于催化有机反应,如氧化、还原反应等。它可以加速反应的速度,减少反应的温度,改变反应的方向,提高反应的活化能,增加反应的收率,降低反应的热稳定性等。钌锌催化剂可以用于各种有机反应,如氧化、还原、聚合、脱氢、消旋等,以及溶剂脱除反应和环境保护反应。

  钌金属相比铑金属具有更低导烯烃异构化活性,因此能更为高产率地实现烯烃或炔烃的还原氢化反应 。钌金属也能在温和条件下实现羰基化合物的还原氢化反应,将醛或酮转变为相应的醇类化合物(式2)[2]。这一反应在工业上也有成功的应用,如将葡萄糖转变为山梨醇的反应。RuO4或Ru/C能够在高温以及高氢气压条件下实现羧酸的还原氢化反应,得到相应的醇。对于含炔基的硝基芳烃化合物,在Ru/C或Ru/Al2O3催化下,能够特异性地实现硝基的还原氢化反应。

  金属和金属表面的化学键研究金属化学键的理论方法有三:能带理论、价键理论和配位场理论,各自同的角度来说明金属化学键的特征,每一种理论都提供了一些有用的概念。三种理论,都可用特定的参量与金属的化学吸附和催化性能相关联,它们是相辅相成的。金属电子结构的能带模型和“d带空穴”概念金属晶格中每一个电子占用一个“金属轨道”。每个轨道在金属晶体场内有自己的能级。由于有N个轨道,且N很大,因此这些能级是连续的。由于轨道相互作用,能级一分为二,故N个金属轨道会形成2N个能级。电子占用能级时遵从能量原则和Pauli原则(即电子配对占用)。故在对零度下,电子成对从能级开始一直向上填充,只有一半的能级有电子,称为满带,能级高的一半能级没有电子,叫空带。空带和满带的分界处,即电子占用的高能级称为费米(Fermi)能级。

  氢溢流现象的研究,发现了另一类重要的作用,即金属、载体间的强相互作用,常简称之为SMSI(Strong-Metal-Support-Interaction)效应。当金属负载于可还原的金属氧化物载体上,如在TiO2上时,在高温下还原导致降低金属对H2的化学吸附和反应能力。这是由于可还原的载体与金属间发生了强相互作用,载体将部分电子传递给金属,从而减小对H2的化学吸附能力。受此作用的影响,金属催化剂可以分为两类:一类是烃类的加氢、脱氢反应,其活性受到很大的抑制;另一类是有CO参加的反应,如CO + H2反应,CO + NO反应,其活性得到很大提高,选择性也增强。这后面一类反应的结果,从实际应用来说,利用SMSI解决能源及等问题有潜在意义。研究的金属主要是Pt、Pd、Rh贵金属,目前研究工作仍很活跃,多偏重于基础研究,对工业催化剂的应用尚待开发。

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