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随着表面技术的发展，一些用肉眼看到的表面好象很平滑，其实不然，它们在原子水平上是不均匀的，存在着各种不同类型的表面位（Sites）。所谓TSK模型，指原子表面上存在着台阶（Terrace）、梯级（Step）和拐折（Kink）模型。在表面上存在的拐折、梯级、空位、附加原子等表面位，都十分活泼。它们对表面上原子的迁移，对参与化学反应，都起着重要的作用。从催化的角度讲，它们都是活性较高的部位。实验说明，单晶催化剂的催化活性和选择性随晶面而异。
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。
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。
在工业生产中，通常采用沉淀法制备负载型钌催化剂，然后用钌催化剂催化苯选择性加氢生产环己烯。同样，环己胺和二环己胺是重要的有机化工原料和精细化工中间体，都是通过钌催化剂对苯胺进行选择性加氢得到的。此外，金属钌与TolBINAP配体形成的配合物可催化苯乙酮加氢生成手性1-苯基乙醇。