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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。
钌有许多不同的化合价。不同价态的铑可以与多种物质形成络合物，因此铑催化剂的种类非常丰富。大多数钌催化剂具有良好的催化性能，常用于加氢、异构化、氧化和CH活化反应。
光催化剂的种类有很多，但是大多数光催化剂对紫外光范围具有较强的吸附性，而对可见光的吸附很差，进而对太阳能利用率很低。mno2作为一种半导体材料，具有窄的能隙和较高的比表面积，可以被可见光，而在光催化领域得到了广泛关注。。然而，纳米mno2具有较高的表面能，在催化过程中易团聚，且很难从溶液中分离出来，从而限制了其在实际废水处理中的应用。为了解决这一难题，可以将纳米mno2负载在基体上。
另一类涉及C-C、N-N或C-O键的断裂或生成的反应，对结构的变化、合金的变化或金属性质的变化，敏感性较大，称之为结构敏感（Structrure-sensitive）反应。例如，环丙烷加氢就是一种结构非敏感反应。用宏观的单晶Pt作催化剂（无分散D ≌ 0）与用负载于Al2O3或SiO2的微晶（1~1.5nm）作催化剂（D ≌ 1），测得的转化频率基本相同。氨在负载铁催化剂上的合成，是一种结构敏感反应。因为该反应的转化频率随铁分散度的增加而增加。
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