Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በአንድ ጊዜ የሶስት ስላይዶችን ካርሶል ያሳያል።በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለመንቀሳቀስ የቀደመውን እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ወይም በመጨረሻው ላይ ያሉትን ተንሸራታቾች በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለማለፍ ይጠቀሙ።
የከፍተኛ አፈፃፀም ማነቃቂያዎች ዲዛይን እና ልማት በተመረጠው የሃይድሮጂን ምላሽ ላይ ትልቅ ትኩረት አግኝቷል ነገር ግን ትልቅ ፈተና ሆኖ ይቆያል።እዚህ የሞናቶሚክ ሩኒ ቅይጥ (SAA) ሪፖርት እናደርጋለን ይህም የግለሰብ ሩ አተሞች በኒ ናኖፓርተሎች ገጽ ላይ በሩ-ኒ ማስተባበሪያ በኩል የማይንቀሳቀሱ ሲሆን ይህም ከከርሰ ምድር ኒ ወደ ሩ በኤሌክትሮን የሚተላለፍ ነው።እንደእኛ እውቀት፣ ምርጡ ማነቃቂያ 0.4% RuNi SAA በአንድ ጊዜ ከፍተኛ እንቅስቃሴን አሳይቷል (TOF እሴት፡ 4293 ሸ-1) እና ከ4-nitrostyrene እስከ 4-aminostyrene ያለውን የመራጭ ሃይድሮጂንዜሽን (ምርት፡>99%) ከፍተኛውን ደረጃ ያሳያል። ከታወቁት ሄትሮጂንስ ማነቃቂያዎች ጋር ሲነጻጸር.በቦታው ሙከራዎች እና ቲዎሬቲካል ስሌቶች እንደሚያሳዩት የሩ-ኒ በይነገጽ ድረ-ገጾች እንደ ውስጣዊ ንቁ ሳይቶች፣ ከ0.28 eV ዝቅተኛ የኢነርጂ ማገጃ ጋር NO ቦንዶችን ቅድሚያ መስበርን ያበረታታሉ።በተጨማሪም ፣ synergistic Ru-Ni catalysis መካከለኛ (C8H7NO* እና C8H7NOH*) መፈጠርን ይደግፋል እና ፍጥነትን የሚወስን እርምጃን ያፋጥናል (የ C8H7NOH ሃይድሮጂን *)።
Functionalized aromatic amines, ጥሩ ኬሚካሎች ጠቃሚ የግንባታ ብሎኮች, ፋርማሱቲካልስ, agrochemicals, ቀለም እና ፖሊመሮች ምርት ውስጥ ጠቃሚ የኢንዱስትሪ መተግበሪያዎች አሏቸው1,2,3.በቀላሉ የሚገኙ የናይትሮአሮማቲክ ውህዶች የተለያዩ ማነቃቂያዎች ላይ ያለው የካታሊቲክ ሃይድሮጂንዳይዜሽን እንደ አካባቢ ተስማሚ እና እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል የአሚን ውህደት እሴት 4,5,6,7 ከፍተኛ ትኩረትን ስቧል።ነገር ግን፣ እንደ አልኬን፣ አልኪንስ፣ ሃሎሎጂን ወይም ኬቶን ያሉ ሌሎች ተቀናሽ ቡድኖችን በማቆየት የ-NO2 ቡድኖችን የኬሚካል ምርጫ መቀነስ በጣም የሚፈለግ ነገር ግን ፈታኝ ተግባር ነው8፣9፣10,11።ስለዚህ፣ ሌሎች የሚቀነሱ ቦንዶችን ሳይነኩ የተለየ የ-NO2 ቡድኖችን ለመቀነስ የተለያዩ አመክንዮአዊ አነቃቂዎችን በምክንያታዊነት መጠቀም በጣም ተፈላጊ ነው12,13,14.የናይትሮአሬንን ሃይድሮጅንን ለማነቃቃት ብዙ ከብረታ ብረት ነፃ የሆኑ ማነቃቂያዎች ተመርምረዋል፣ ነገር ግን የጠንካራ ምላሽ ሁኔታዎች ሰፊ መተግበሪያቸውን ይከለክላሉ15,16.ምንም እንኳን የተከበሩ የብረት ማነቃቂያዎች (እንደ Ru17 ፣ Pt18 ፣ 19 ፣ 20 ወይም Pd21 ፣ 22 ፣ 23) በመለስተኛ ምላሽ ሁኔታዎች ውስጥ ንቁ ቢሆኑም ፣ ብዙውን ጊዜ በከፍተኛ ወጪ ፣ ንዑስ ምርጫ እና ዝቅተኛ የአቶም አጠቃቀም ይሰቃያሉ።ስለዚህ፣ በምክንያታዊ ዲዛይን እና በጥሩ አወቃቀሩን በማስተካከል ከፍተኛ ንቁ እና ኬሞስሌክቲቭ ማነቃቂያዎችን ማግኘት ትልቅ ፈተና ሆኖ ይቆያል24,25,26።
Monatomic Alloy (SAA) ማነቃቂያዎች ከፍተኛው የተከበረ ብረት ብቃት፣ ልዩ ጂኦሜትሪክ እና ኤሌክትሮኒክስ መዋቅር አላቸው፣ ልዩ የሆኑ ንቁ ቦታዎችን ይሰጣሉ፣ እና ባህሪውን የመስመራዊ ልኬት ባህሪን በመስበር አስደናቂ አፈፃፀምን ይሰጣሉ27,28,29,30,31.Doped ነጠላ አቶሞች እና አስተናጋጅ ብረት አተሞች SAA ውስጥ ድርብ ንቁ ጣቢያዎች ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ, በርካታ substrates ለማንቃት በመፍቀድ ወይም የተለያዩ ሳይት32,33,34 ላይ የተለያዩ የመጀመሪያ ደረጃ ምላሽ እርምጃዎች በመፍቀድ.በተጨማሪም፣ በገለልተኛ ርኩስ የብረት አተሞች እና አስተናጋጅ ብረቶች መካከል ያሉ ሄትሮሜትልቲክ ማኅበራት ወደ ፈሊጣዊ ተመሳሳይነት ውጤቶች ሊመሩ ይችላሉ፣ ምንም እንኳን በሁለቱ የብረታ ብረት ቦታዎች መካከል በአቶሚክ ደረጃ መካከል ያሉ የተመጣጠነ ተፅእኖዎች ግንዛቤ አሁንም አከራካሪ ቢሆንም 35,36,37,38።የተግባር ኒትሮአሬኖችን ሃይድሮጂን ለማድረስ የኤሌክትሮኒካዊ እና የጂኦሜትሪ አወቃቀሮች ንቁ ቦታዎች ብቻ የናይትሮ ቡድኖችን እንቅስቃሴ ለማፋጠን በሚያስችል መንገድ መፈጠር አለባቸው።እንደ ደንቡ ፣ በኤሌክትሮን እጥረት የበለፀጉ የኒትሮ ቡድኖች በዋነኝነት በ nucleophilic አካባቢዎች በ catalyst ወለል ላይ ይጣበቃሉ ፣ በሚከተለው የሃይድሮጂን መንገድ ፣ የአጎራባች ንቁ ቦታዎች የትብብር ካታላይዜሽን reactivity እና chemoselectivity4,25 በመቆጣጠር ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ።ይህ የናይትሮአሮማቲክ ውህዶች የኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንዜሽን ውጤታማነትን ለማሻሻል እና በንቁ የጣቢያ መዋቅር እና በአቶሚክ ሚዛን ካታሊቲክ አፈፃፀም መካከል ያለውን ግንኙነት የበለጠ ለማብራራት የSAA ማነቃቂያዎችን እንድንመረምር አበረታቶናል።
እዚህ በ monotomic RuNi alloys ላይ የተመሰረቱ ማነቃቂያዎች ተዘጋጅተዋል ባለ ሁለት ደረጃ ሰው ሰራሽ አቀራረብ , የንብርብር ድርብ ሃይድሮክሳይድ (LDH) መዋቅራዊ-ቶፖሎጂካል ለውጥን ጨምሮ ኤሌክትሮ ማፈናቀል ሕክምናን ያካትታል.RuNi SAA ከ4-nitrostyrene እስከ 4-aminostyrene ያለውን የኬሞስሌክቲቭ ሃይድሮጂንዜሽን እስከ ~4300 mol-mol Ru-1 h-1 የሚደርስ የማዞሪያ ድግግሞሽ (TOF) ልዩ የካታሊቲክ ብቃት (>99% ምርት) ያሳያል። በተመሳሳዩ የምላሽ ሁኔታዎች ውስጥ በተመዘገቡ የተለያዩ አመላካቾች መካከል ያለው ደረጃ።የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ እና ስፔክትሮስኮፒካዊ ባህሪው ገለልተኛ የሩ አተሞች በኒ ናኖፓርተሎች (~ 8 nm) ላይ ተበታትነው የተረጋጋ የሩ-ኒ ቅንጅት በመፍጠር በኤሌክትሮን ከከርሰ ምድር ኒ ወደ ሩ በመተላለፉ ምክንያት የሩ ሩ ሳይቶች (Ruδ-) ተፈጥሯል። .በቦታው FT-IR፣ የ XAFS ጥናቶች እና density functional theory (DFT) ስሌቶች በ Ru-Ni በይነገጽ ውስጥ ያሉ ቦታዎች ኒትሮን እንደሚያመቻቹ አረጋግጠዋል።ገቢር ማስታወቂያ (0.46 eV) ከሞኖሜታልሊክ ኒኬል ካታላይስት ይለያል።(0.74 eV)።በተጨማሪም የሃይድሮጂን መበታተን በአጎራባች የኒ አቀማመጦች ውስጥ ይከሰታል, ከዚያም በ Ruδ ቦታዎች ውስጥ መካከለኛ መካከለኛ (C8H7NO * እና C8H7NOH*) ሃይድሮጂንሽን ይከተላል.በRuNi SAA ማበረታቻ ውስጥ ያለው የድጋፍ ዶፒንግ የተመሳሰለ ውጤት እጅግ የላቀ የናይትሮአሬንስ ሃይድሮጂንዳሽን እንቅስቃሴን እና መራጭነትን ያስገኛል፣ይህም በመዋቅር ስሱ ምላሾች ውስጥ ጥቅም ላይ ለሚውሉ ሌሎች ብርቅዬ የብረት ማነቃቂያዎች ሊራዘም ይችላል።
በተነባበሩ ድርብ ሃይድሮክሳይድ (LDH) ቀዳሚ መዋቅራዊ ቶፖሎጂ ሽግግር ላይ በመመስረት፣ በአሞርፊክ Al2O3 substrates ላይ የተቀመጠ ነጠላ ሜታልሊክ ኒ አዘጋጅተናል።ከዚያ በኋላ, የ RuNi / Al2O3 bimetallic ናሙናዎች የተለያየ የሩ ይዘት ያላቸው (0.1-2 wt%) በኒ ናኖፓርተሎች (NPs) ላይ የሩ አተሞችን ለማስቀመጥ በኤሌክትሮዲካሎች በትክክል ተካተዋል (ምስል 1 ሀ).ኢንዳክቲቭ የተጣመሩ የፕላዝማ አቶሚክ ልቀቶች ስፔክትሮሜትሪ (ICP-AES) ልኬቶች የሩ እና የኒ ንጥረ ነገሮችን በነዚህ ናሙናዎች ውስጥ (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 1) ከቲዎሬቲካል መኖ ጭነት ጋር ቅርበት ያለው መሆኑን በግልፅ ሰጥተዋል።የ SEM ምስሎች (ተጨማሪ ምስል 1) እና BET ውጤቶች (ተጨማሪ ምስሎች 2-9 እና ተጨማሪ ሠንጠረዥ 1) የ RuNi / Al2O3 ናሙናዎች የሞርሞሎጂ መዋቅር እና የተወሰነ ወለል በኤሌክትሮኬሚካዊ ሕክምና ወቅት ግልጽ ለውጦችን እንደማያገኙ በግልጽ ያሳያሉ።- የመንቀሳቀስ ሂደት.የኤክስሬይ ንድፍ (ምስል 1 ለ) በ 2θ 44.3°፣ 51.6° እና 76.1° ላይ ተከታታይ የባህሪ ነጸብራቅ ያሳያል፣ ይህም ደረጃዎች (111)፣ (200) እና (220) የተለመደው ኒ (JCPDS 004-0850) ያሳያል። ).በተለይም የRuNi ናሙናዎች የብረታ ብረት ወይም ኦክሳይድ የሩ ነጸብራቅ አያሳዩም, ይህም ከፍተኛ የ Ru ዝርያዎች መበታተንን ያመለክታል.የማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (TEM) የ monometallic Ni እና RuNi ናሙናዎች (ምስል 1c1-c8) የኒኬል ናኖፓርቲሎች በደንብ የተበታተኑ እና የማይንቀሳቀሱ በ Amorphous Al2O3 ድጋፍ ተመሳሳይ መጠን ያለው (7.7-8.3 nm) ናቸው።የኤችአርቲኤም ምስሎች (ምስል 1d1-d8) በኒ እና ሩኒ ናሙናዎች ውስጥ ወደ 0.203 nm የሆነ ወጥ የሆነ የጥልፍ ጊዜ ያሳያል፣ ከኒ(111) አውሮፕላኖች ጋር የሚዛመድ ግን፣ የ Ru ቅንጣቶች ጥልፍልፍ ጠርዞች አይገኙም።ይህ የሚያመለክተው የሩ አተሞች በናሙና ወለል ላይ በጣም የተበታተኑ እና የኒ ላቲስ ጊዜን የማይጎዱ መሆናቸውን ነው።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ 2 wt% Ru/Al2O3 በተቀማጭ-አቀማመጥ ዘዴ እንደ መቆጣጠሪያ የተቀናበረ ሲሆን በውስጡም የሩ ስብስቦች በአል2O3 ንኡስ ክፍል ላይ በተመሳሳይ መልኩ ተሰራጭተዋል (ተጨማሪ ምስል 10-12)።
ለRuNi/Al2O3 ናሙናዎች፣ ለ Ni/Al2O3 እና ለተለያዩ የRuNi/Al2O3 ናሙናዎች የማዋሃድ መስመር እቅድ።c1−c8 TEM እና d1−d8 ኤችአርቲኤም ፍርግርግ ምስሎች ከየሞኖሜታልሊክ ኒ ቅንጣት መጠን ስርጭቶች ጋር፣ 0.1 wt%፣ 0.2 wt%፣ 0.4 wt%፣ 0.6 wt%፣ 0፣ 8% wt.፣ 1 wt.የተሰነጠቀ ምስል።% እና 2 wt.% RuNi.“au” ማለት የዘፈቀደ አሃዶች ማለት ነው።
የሩኒ ናሙናዎች የካታሊቲክ እንቅስቃሴ ከ4-nitrostyrene (4-NS) እስከ 4-aminostyrene (4-AS) በኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንዜሽን ተጠንቷል።የ 4-NS ልወጣ በንጹህ Al2O3 substrate ላይ 0.6% ብቻ ከ3 ሰአታት በኋላ (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2) ነበር፣ ይህም የ Al2O3 ትንሽ የካታሊቲክ ውጤት ያሳያል።በለስ ላይ እንደሚታየው.2a፣ የመጀመሪያው የኒኬል ካታሊስት እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሆነ የካታሊቲክ እንቅስቃሴን በ4-NS ልወጣ ከ3 ሰአታት በኋላ 7.1% አሳይቷል፣ 100% ልወጣ ደግሞ ሞኖሜታልሊክ ሩ ካታሊስት በተመሳሳዩ ሁኔታዎች ውስጥ ሊገኝ ይችላል።ሁሉም የ RuNi ማነቃቂያዎች ከሞኖሜታል ናሙናዎች ጋር ሲነፃፀሩ በከፍተኛ ሁኔታ የጨመረው የሃይድሮጂን እንቅስቃሴ (ልወጣ: ~ 100%, 3 ሰ) አሳይተዋል, እና የምላሽ መጠን ከ Ru ይዘት ጋር በትክክል የተያያዘ ነው.ይህ ማለት የሩ ቅንጣቶች በሃይድሮጅን ሂደት ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ.የሚገርመው, የምርት መራጭነት (ምስል 2 ለ) እንደ ማነቃቂያው በጣም ይለያያል.ለአነስተኛ ንፁህ የኒኬል ካታላይስት ዋናው ምርት 4-nitroethylbenzene (4-NE) (ተመራጭነት፡ 83.6%) እና የ4-AC ምርጫ 11.3 በመቶ ነበር።በ monometallic Ru, በ 4-NS ውስጥ ያለው የ C = C ቦንድ ከ -NO2 የበለጠ ለሃይድሮጂን የተጋለጠ ነው, ይህም ወደ 4-nitroethylbenzene (4-NE) ወይም 4-aminoethylbenzene (4-AE) እንዲፈጠር ያደርጋል;የ4-AC ምርጫው 15.7% ብቻ ነበር።በሚያስደንቅ ሁኔታ የሩኒ ማነቃቂያዎች በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የሩ ይዘት (0.1-0.4 wt%) እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ ምርጫ (> 99%) ወደ 4-aminostyrene (4-AS) አሳይተዋል, ይህም NO2 እንጂ ቪኒል አለመሆኑን, ልዩ ኬሚካላዊ ነው.የሩ ይዘት ከ 0.6 wt.% ሲበልጥ ፣ የ 4-AS ምርጫ የሩ ጭነት በመጨመር በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል ፣ የ 4-AE ምርጫ በምትኩ ጨምሯል።2 wt% RuNi ላለው ማነቃቂያ፣ ሁለቱም የናይትሮ እና የቪኒል ቡድኖች በከፍተኛ ሃይድሮጂንድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድድ 4-AE 98%.የሩ ስርጭት ሁኔታ በካታሊቲክ ምላሽ ላይ ያለውን ተጽእኖ ለማጥናት 0.4 wt% Ru/Al2O3 ናሙናዎች ተዘጋጅተዋል (ተጨማሪ ምስል 10, 13 እና 14) የሩ ቅንጣቶች በአብዛኛው እንደ ግለሰብ አተሞች የተበታተኑ ሲሆን ከዚያም ጥቂት የሩ ስብስቦች ይከተላሉ.(ኳሲ-አቶሚክ ሩ)።የካታሊቲክ አፈፃፀሙ (ተጨማሪ ሰንጠረዥ 2) እንደሚያሳየው 0.4 wt% Ru/Al2O3 4-AS selectivity (67.5%) ከ 2 wt% Ru/Al2O3 ናሙና ጋር ሲነጻጸር ያሻሽላል፣ ነገር ግን እንቅስቃሴው በጣም ዝቅተኛ ነው (ልወጣ፡ 12.9)።%;3 ሰዓታት).በ CO pulsed chemisorption መለካት በተገለጸው ወለል ላይ ባሉት አጠቃላይ የብረት ቦታዎች ላይ በመመርኮዝ የሩኒ ካታሊስት የመቀያየር ድግግሞሽ (TOFmetal) በአነስተኛ 4-NS ልወጣ (ተጨማሪ ምስል 15) ተገኝቷል ይህም በመጀመሪያ የመጨመር አዝማሚያ አሳይቷል። እና ከዚያ የሩ ጭነት መጨመር ጋር መቀነስ (ተጨማሪ ምስል 16).ይህ የሚያመለክተው ሁሉም የገጽታ ብረት ቦታዎች ለRuNi ቀስቃሾች እንደ ተወላጅ ንቁ ጣቢያዎች ሆነው እንደማይሠሩ ነው።በተጨማሪም፣ የሩኒ ካታሊስት TOF ከሩ ሳይቶች ተሰልቶ ውስጣዊ የካታሊቲክ እንቅስቃሴውን የበለጠ ያሳያል (ምስል 2 ሐ)።የሩ ይዘት ከ 0.1 ዋት ሲጨምር.% እስከ 0.4 ወ.% የሩኒ ማነቃቂያዎች ቋሚ የ TOF እሴቶችን (4271-4293 h–1) አሳይተዋል፣ ይህም የሩ ቅንጣቶች በአቶሚክ ስርጭት ውስጥ መገኘታቸውን ያሳያል (ምናልባትም ከRuNi SAA ምስረታ ጋር)።) እና እንደ ዋናው ንቁ ጣቢያ ሆኖ ያገለግላል.ነገር ግን, የሩ ጭነት ተጨማሪ ጭማሪ (በ 0.6-2 wt%), የ TOF እሴት በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል, ይህም የነቃ ማእከል ውስጣዊ መዋቅር ለውጥን ያሳያል (ከአቶሚክ ስርጭት እስከ ሩ ናኖክላስተር).በተጨማሪም፣ እንደእኛ እውቀት፣ የ 0.4 wt% RuNi (SAA) ካታሊስት TOF ከዚህ ቀደም በተመሳሳይ ምላሽ ሁኔታዎች (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3) ሪፖርት ከተደረጉት የብረታ ብረት ማነቃቂያዎች መካከል ከፍተኛው ደረጃ ላይ የሚገኝ ሲሆን ይህም ሞኖቶሚክ RuNi alloys እጅግ በጣም ጥሩ የካታሊቲክ ባህሪያትን እንደሚሰጥ ያሳያል።ትዕይንት.ተጨማሪ ምስል 17 የ 0.4 wt% RuNi (SAA) ካታሊስት አፈፃፀም በተለያዩ የ H2 ግፊቶች እና የሙቀት መጠኖች ያሳያል።RuNi 0.4 wt የያዘ ናሙና.% (ምስል 2d)፣ እና በአምስት ተከታታይ ዑደቶች ላይ ጉልህ የሆነ የእንቅስቃሴ እና የምርት መቀነስ አልታየም።ከ 5 ዑደቶች በኋላ ጥቅም ላይ የሚውለው የ0.4 wt% RuNi ካታላይስት የኤክስሬይ እና የTEM ምስሎች (ተጨማሪ ምስል 18 እና 19) በክሪስታል መዋቅር ላይ ምንም አይነት ለውጥ አላሳዩም ይህም የመራጭ ሃይድሮጂንሽን ምላሽ ከፍተኛ መረጋጋትን ያሳያል።በተጨማሪም፣ የ0.4 wt% RuNi (SAA) ማነቃቂያው ሃሎጅንን፣ አልዲኢይድ እና ሃይድሮክሳይል ቡድኖችን (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 4) የያዙ ሌሎች የናይትሮአሮማቲክ ውህዶችን ለኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንዜሽን ጥሩ የአሚኖች ምርት ይሰጣል።
የተለያዩ የሩ ይዘት ያላቸው (0.1-2 wt %) ያላቸው ሞኖሜታል ኒ፣ ሩ እና ሩኒ ካታሊስት ሲኖሩ የ 4-nitrostyrene ሃይድሮጂንሽን ምርቶች የ 4-nitrostyrene hydrogenation ምርቶችን ማሰራጨት የካታሊቲክ ለውጥ እና ለ ማነቃቂያዎች c በ Ru per mole.d የ 0.4 wt.% RuNi አበረታች ለአምስት ተከታታይ የካታሊቲክ ዑደቶች እንደገና ጥቅም ላይ እንዲውል ሙከራ ያድርጉ።ln (C0/C) በ ኢ-nitrobenzene እና f-styrene ያለውን ሃይድሮጂን በኒትሮቤንዚን እና ስታይሪን (1: 1) ድብልቅ ላይ ባለው ምላሽ ጊዜ ላይ የተመሠረተ ነው።ምላሽ ሁኔታዎች: 1 mmol reagent, 8 ml የሚሟሟ (ኤታኖል), 0.02 g ቀስቃሽ, 1 MPa H2, 60 ° ሴ, 3 ሰዓታት.የስህተት አሞሌዎች እንደ የሶስት ድግግሞሽ መደበኛ መዛባት ይገለፃሉ።
ከፍተኛውን የኬሞሴሌክቲቭ ልዩነት የበለጠ ለመመርመር የስታይሬን እና የናይትሮቤንዚን ድብልቅ (1፡1) ሃይድሮጂንዳይዜሽን እንዲሁ በ monometallic catalysts Ni, Ru, 0.4 wt% RuNi እና 2 wt% RuNi, በቅደም ተከተል (ተጨማሪ ምስል) ተካሂዷል. 20)።የተግባር ቡድኖች ምላሽ hydrogenation ያለውን chemoselectivity ወጥነት ቢሆንም, በእርግጥ ምክንያት በሞለኪውል allosteric ውጤቶች intramolecular እና intermolecular hydrogenation ያለውን selectivity ውስጥ አንዳንድ ልዩነቶች አሉ.በለስ ላይ እንደሚታየው.2e፣f፣ ከርቭ ln(C0/C) እና የምላሽ ጊዜ ከመነሻው ቀጥተኛ መስመር ይሰጣል፣ ይህም ሁለቱም ናይትሮቤንዚን እና ስቲሪን የውሸት-የመጀመሪያ ቅደም ተከተል ምላሽ መሆናቸውን ያሳያል።ሞኖሜታልሊክ ኒኬል ማነቃቂያዎች ለሁለቱም p-nitrobenzene (0.03 h-1) እና styrene (0.05 h-1) እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሃይድሮጂን መጠን ቋሚዎችን አሳይተዋል።በተለይም ከናትሮቤንዚን ሃይድሮጂን እንቅስቃሴ (ፍጥነት ቋሚ: 0.18 h-1) በጣም ከፍተኛ በሆነው በ Ru monometallic catalyst ላይ ተመራጭ የስታይን ሃይድሮጂን እንቅስቃሴ (የፍጥነት መጠን: 0.89 h-1) ተገኝቷል።RuNi(SAA) 0.4 wt በያዘ ማነቃቂያ ሁኔታ።% ናይትሮቤንዚን ሃይድሮጂንዜሽን ከስታይሪን ሃይድሮጂንሽን (የፍጥነት መጠን ቋሚ: 1.90 h-1 vs. 0.04 h-1) በተለዋዋጭ ሁኔታ የበለጠ ምቹ ነው, ይህም የ -NO2 ቡድን ምርጫን ያመለክታል.በላይ C hydrogenation = ቦንድ ሐ. 2 wt ጋር አንድ ማበረታቻ ለማግኘት.% RuNi፣ የናይትሮቤንዚን (1.65 h-1) ሃይድሮጂንዳይዜሽን መጠን ከ0.4 ወ ጋር ሲነጻጸር ቀንሷል።% ሩኒ (ነገር ግን አሁንም ከሞኖ-ሜታል ካታላይስት ከፍ ያለ)፣ የስትሮጅን ሃይድሮጂን መጠን በከፍተኛ ደረጃ ጨምሯል (የፍጥነት መጠን፡ 0.68)።h-1)።ይህ የሚያመለክተው በኒ እና ሩ መካከል ባለው የተቀናጀ ተፅእኖ ከሩኒ ኤስኤኤ ጋር ሲነፃፀር የካታሊቲክ እንቅስቃሴ እና የኬሞስሌክቲክስ ወደ -NO2 ቡድኖች በከፍተኛ ሁኔታ መጨመሩን ያሳያል።
የሩ እና ኒ ውህዶችን የተበታተነ ሁኔታ በእይታ ለመወሰን የከፍተኛ አንግል ቀለበት ጨለማ ስካን ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ ከአበርሬሽን እርማት (AC-HAADF-STEM) እና ኤለመንቶችን በኃይል የሚበተን ስፔክትሮስኮፒ (EDS) በመጠቀም የኢሜጂንግ ዘዴ ተካሂዷል።የ EMF ኤሌሜንታል ካርታ የናሙና 0.4 wt% RuNi ይዘት (ምስል 3 ሀ, ለ) ሩ በኒኬል ናኖፓርተሎች ላይ በጣም ወጥ በሆነ መልኩ የተበታተነ ነው, ነገር ግን በ Al2O3 substrate ላይ አይደለም, ተዛማጅ AC-HAADF-STEM ምስል (ምስል. 3ሐ) እንደሚያሳየው፣ የኒ ኤንፒዎች ገጽ የሩ አተሞች የአቶሚክ መጠን ያላቸው (በሰማያዊ ቀስቶች ምልክት የተደረገባቸው) ብዙ ብሩህ ነጠብጣቦችን እንደያዘ ማየት ይቻላል ክላስተርም ሆነ የሩ ናኖፓርቲሎች አይታዩም።ምስል 3 ዲ), የ monatomic RuNi alloys መፈጠርን ያሳያል.RuNi 0.6 wt ለያዘ ናሙና።% (ምስል 3e)፣ ነጠላ ሩ አተሞች እና አነስተኛ መጠን ያለው የጅምላ ሩ ቅንጣቶች በኒ ኤንፒዎች ላይ ተስተውለዋል፣ ይህም በጨመረ ጭነት ምክንያት አነስተኛ የሩ አተሞች ውህደትን ያሳያል።2 wt% RuNi ይዘት ባለው ናሙና በኒ ኤንፒዎች ላይ ብዙ ትላልቅ የሩ ስብስቦች በ HAADF-STEM ምስል (ምስል 3f) እና EDS ኤለመንታል ካርታ (ተጨማሪ ምስል 21) ላይ ተገኝተዋል ይህም ትልቅ የሩ ክምችት ያሳያል። .
የHAADF-STEM ምስል፣ ለ ተዛማጅ የEDS የካርታ ምስል፣ ሐ ባለከፍተኛ ጥራት AC-HAADF-STEM ምስል፣ መ አጉላ STEM ምስል እና የ0.4 wt% RuNi ናሙና ተመጣጣኝ ስርጭት።(ሠ፣ ረ) AC–HAADF–STEM 0.6 ወ የያዙ ናሙናዎች ምስሎች።% RuNi እና 2 ወ.% RuNi, በቅደም.
ከNi/Al2O3 እና Ru/Al2O3 ናሙናዎች ጋር ሲነጻጸር፣ 0.4 wt የያዙ ናሙናዎች መዋቅራዊ ዝርዝሮችን የበለጠ ለማጥናት፣ በቦታው ላይ የ CO adsorption DRIFTS ታይቷል (ምስል 4 ሀ)።%፣ 0.6 ወ.% እና 2 ወ.% ሩኒ።በ Ru/Al2O3 ናሙና ላይ የ CO ማስታወቂያ ዋናውን ጫፍ 2060 ሴ.ሜ-1 እና 1849 ሴ.ሜ-1 የሆነ ሌላ ሰፊ ጫፍ ይሰጣል መስመራዊ CO ማስታወቂያ በሩ ላይ እና በሁለት አጎራባች ሩ አተሞች ላይ እንደቅደም ተከተላቸው CO39,40.ለሞኖሜታል ኒ ናሙና, ጠንካራ ጫፍ በ 2057 ሴ.ሜ -1 ላይ ብቻ ይታያል, ይህም በኒኬል ክልል ውስጥ ባለው የመስመር CO41,42 ምክንያት ነው.ለ RuNi ናሙና በ 2056 ሴ.ሜ -1 ላይ ካለው ዋናው ጫፍ በተጨማሪ በ ~ 2030 ሴ.ሜ -1 ላይ ያተኮረ የተለየ ትከሻ አለ.የ Gaussian ፒክ ፊቲንግ ዘዴ የ RuNi ናሙናዎችን በ 2000-2100 ሴ.ሜ-1 ክልል እና በኒ (2056 ሴ.ሜ-1) ክልል እና ሩ (2031-2039 ሴ.ሜ) ክልል ውስጥ የ CO ስርጭትን ለማቃለል ጥቅም ላይ ውሏል ።ሁለት ጫፎች በመስመር ላይ ተጣብቀዋል - 1) (ምስል 4 ለ).የሚገርመው ነገር ከ Ru/Al2O3 ናሙናዎች (2060 ሴ.ሜ-1) እስከ ሩኒ ናሙናዎች (2031-2039 ሴሜ-1) በሩ ክልል ውስጥ ያለው የመስመር ላይ ተያያዥነት ያለው የ CO ጫፍ ከፍተኛ ቀይ ለውጥ በማሳየቱ የሩ ይዘት በመጨመር ይጨምራል።ይህ የሚያሳየው በRuNi ናሙና ውስጥ ያሉት የ Ru ቅንጣቶች ኤሌክትሮኔጋቲቭነት መጨመር ነው፣ ይህም በኤሌክትሮን ከኒ ወደ ሩ በማስተላለፍ ውጤት ነው፣ የ d-π ኤሌክትሮን ግብረመልስ ከ Ru ወደ አንቲቦንዲንግ CO 2π* ምህዋር ይጨምራል።በተጨማሪም፣ 0.4 mass% RuNi ለያዘ ናሙና፣ ምንም ድልድይ የማስተዋወቅ ጫፍ አልታየም፣ ይህም የ Ru ቅንጣቶች እንደ ገለልተኛ ኒ አተሞች (SAA) መኖራቸውን ያሳያል።ከ 0.6 ወ ጋር ናሙናዎች ውስጥ.% RuNi እና 2 ወ.% RuNi፣ ድልድይ CO መኖሩ ከ AC-HAADF-STEM ውጤቶች ጋር በጥሩ ሁኔታ የሚስማማ የ Ru multimers ወይም clusters መኖሩን ያረጋግጣል።
a In Situ CO-DRIFTS የNi/Al2O3, Ru/Al2O3 እና 0.4 wt.%, 0.6 wt.%, 2 wt.% RuNi ናሙናዎች ከሄሊየም ጋዝ ፍሰት ጋር በ 2100-1500 ሴ.ሜ-1 ለ 20 ደቂቃዎች.ለ RuNi/Al2O3 ናሙና በቋሚ ከፍተኛ ቦታዎች እና FWHM የተመጣጠነ እና ጋውሲያን የተገጠመ ስፔክትራ።ሐ በቦታው Ru K- Edge XANES spectra እና d EXAFS Fourier የተለያዩ ናሙናዎችን ይለውጣል።በ Morlet wavelet ለ e Ru ናሙናዎች ከ e Ru foil ፣ f 0.4 wt% RuNi እና g RuO2 ላይ በመመስረት የ K2-weighted wavelet የ XAFS K-edge Ru ምልክቶችን መለወጥ።“au” ማለት የዘፈቀደ አሃዶች ማለት ነው።
የሩኒ ናሙናዎችን ኤሌክትሮኒካዊ እና ጂኦሜትሪክ አወቃቀሮችን ከ Ru foil እና RuO2 ናሙናዎች ጋር ለማጥናት በቦታው ላይ መደበኛ የራጅ መምጠጥ መዋቅር የኤክስሬይ መምጠጥ መዋቅር (XANES) ስፔክትራ ተከናውኗል።በለስ ላይ እንደሚታየው.4c, የሩ ጭነት ሲቀንስ, የነጭው መስመር ጥንካሬ ቀስ በቀስ ከ Ru/Al2O3 ናሙናዎች ወደ RuNi ናሙናዎች ይቀንሳል.ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የ XANES ስፔክትረም ነጭ መስመር በኒ ኬ ጠርዝ ላይ ያለው ጥንካሬ ከመጀመሪያው የኒ ናሙና ወደ ሩኒ ናሙና ትንሽ መጨመሩን ያሳያል (ተጨማሪ ምስል 22)።ይህ የሩ ውህዶች የኤሌክትሮን ጥግግት እና ቅንጅት አካባቢ ለውጥን ያሳያል።በኤክስሬይ የፎቶ ኤሌክትሮን ስፔክትሮስኮፕ (ኤክስፒኤስ) ስፔክትራ (ተጨማሪ ምስል 23) ላይ እንደሚታየው የሩኒ ናሙና የሩ0 ጫፍ ወደ ዝቅተኛ የማሰሪያ ሃይል እና የኒ0 ጫፍ ከሞኖሜታልሊክ ሩ እና ኒ ጋር ሲወዳደር ወደ ከፍተኛ አስገዳጅ ሃይል ተለወጠ።በሩኒ ኤስኤኤ ውስጥ ከኒ አተሞች ወደ ሩ አተሞች የኤሌክትሮን ሽግግርን ያሳያል።የ RuNi SAA(111) ወለል ላይ ያለው የባደር ክፍያ ትንተና እንደሚያሳየው ገለልተኛ የሩ አተሞች አሉታዊ ክፍያዎችን (Ruδ-) ከንዑስ ወለል ናይ አተሞች (ተጨማሪ ምስል 24) የተላለፉ ሲሆን ይህም በቦታው DRIFTS እና XPS ውጤቶች ጋር የሚጣጣም ነው።የሩ ዝርዝር ቅንጅት መዋቅርን ለማጥናት (ምስል 4d) በፎሪየር ትራንስፎርሜሽን ውስጥ የተራዘመ የኤክስሬይ መምጠጥ ጥሩ-grained spectroscopy (EXAFS) አከናውነናል።RuNi 0.4 wt የያዘ ናሙና% በ Ru-O (1.5 Å) እና Ru-Ru (2.4 Å) ዛጎሎች መካከል ባለው ክልል ውስጥ በ ~ 2.1 Å ላይ ሹል ጫፍ አለው፣ ይህም ለ Ru-Ni coordination44, 45. የመረጃ መገጣጠም ውጤቶች EXAFS (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 5 እና ተጨማሪ ምስሎች 25-28) የሩ-ኒ መንገድ 5.4 የማስተባበሪያ ቁጥር (CN) ሲኖረው የ Ru-Ru እና Ru-O ቅንጅት በ 0.4 ወ.% RuNi ናሙና.ይህ የሚያረጋግጠው ዋናዎቹ የሩ አተሞች በአቶሚክ የተበታተኑ እና በኒ የተከበቡ ሲሆኑ የሞኖአቶሚክ ቅይጥ ይፈጥራሉ።የሩ-ሩ ማስተባበር ከፍተኛ ጥንካሬ (~ 2.4 Å) በ 0.6 wt ናሙና ውስጥ እንደሚታይ ልብ ሊባል ይገባል.% RuNi እና በናሙና ውስጥ በ 2 wt ተጨምሯል።% ሩኒ።በተለይም የ EXAFS ከርቭ ፊቲንግ እንደሚያሳየው የ Ru-Ru ማስተባበሪያ ቁጥሮች ከ 0 (0.4 wt.% RuNi) ወደ 2.2 (0.6 wt.% RuNi) እና የበለጠ ወደ 6.7 (2 wt.% .% RuNi) ከፍ ብሏል. , የሚያመለክተው የ Ru ሎድ ሲጨምር, የሩ አተሞች ቀስ በቀስ ይሰበሰባሉ.የRu K-Edge XAFS ምልክቶች የ K2-weighted wavelet transform (WT) የሩ ዝርያዎችን የማስተባበር አካባቢን ለማጥናት የበለጠ ጥቅም ላይ ውሏል።በለስ ላይ እንደሚታየው.4e, Ru foil lobes በ 2.3 Å, 9.7 Å-1 የ Ru-Ru አስተዋፅኦን ያመለክታሉ.RuNi 0.4 wt በያዘ ናሙና ውስጥ.% (ምስል 4f) በ k = 9.7 Å-1 እና 5.3 Å-1 ላይ ምንም ሎብስ የለም, ከሩ ማዕከላዊ ትስስር በስተቀር ከሩ አተሞች እና ኦ አተሞች (ምስል 4 ግ);ሩ-ኒ በ 2.1 Å, 7.1 Å-1 ይታያል, ይህም የ SAA መፈጠርን ያረጋግጣል.በተጨማሪም ለተለያዩ ናሙናዎች በኒ ኬ ጠርዝ ላይ ያለው የ EXAFS ስፔክትራ ምንም ልዩ ልዩነት አላሳየም (ተጨማሪ ምስል 29) ይህም የኒ ቅንጅት መዋቅር በገጽ ሩ አተሞች ተጽእኖ ያነሰ መሆኑን ያመለክታል.በአጭር አነጋገር የ AC-HAADF-STEM ውጤቶች፣ በቦታው CO-DRIFTS እና በቦታው ላይ የ XAFS ሙከራዎች የRuNi SAA ማበረታቻዎች በተሳካ ሁኔታ መዘጋጀታቸውን እና የሩ ቅንጣቶችን በኒ ኤንፒዎች ላይ ከአንድ ነጠላ አቶሞች ወደ ሩ መልቲመሮች በመጨመር አረጋግጠዋል። ሩ ጭነት.በተጨማሪም የ RuNi SAA አመላካቾች የ HAADF-STEM ምስሎች (ተጨማሪ ምስል 30) እና EXAFS spectra (ተጨማሪ ምስል 31) የሩ አተሞች ስርጭት ሁኔታ እና ቅንጅት መዋቅር ከ 5 ዑደቶች በኋላ በከፍተኛ ሁኔታ እንዳልተለወጠ ያሳያል ። የተረጋጋው የ RuNi SAA ማነቃቂያ .
የH2-TPD መለኪያዎች የተከናወኑት በተለያዩ የሃይድሮጅን ማነቃቂያዎች ላይ ያለውን የሃይድሮጅንን መበታተን ለማጥናት ሲሆን ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት እነዚህ ሁሉ ማነቃቂያዎች ጠንካራ የ H2 መበታተን አቅም በ ~ 100 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ (ተጨማሪ ምስል 32) ።የቁጥር ትንተና ውጤቶች (ተጨማሪ ምስል 33) በሪአክቲቭ እና በሃይድሮጂን መበስበስ መጠን መካከል ግልጽ የሆነ ቀጥተኛ ትስስር አላሳየም።በተጨማሪም, ከ D2 isotopes ጋር ሙከራዎችን አደረግን እና የ 1.31 (TOFH/TOFD) የ kinetic isotope effect (KIE) እሴት (ተጨማሪ ምስል 34) አግኝተናል, ይህም የ H2 ን ማግበር እና መከፋፈል አስፈላጊ ቢሆንም ፍጥነትን የሚገድቡ ደረጃዎች አይደሉም.በRuNi SAA እና በብረታ ብረት ኒ ብቻ (ተጨማሪ ምስል 35) ላይ ያለውን የሃይድሮጅንን የማስተዋወቅ እና የመከፋፈል ባህሪ የበለጠ ለመመርመር DFT ስሌቶች ተደርገዋል።ለRuNi SAA ናሙናዎች፣ የH2 ሞለኪውሎች በቅድመ ሁኔታ ከአንድ ሩ አተሞች በላይ ኬሚሰርብ ያደርጋሉ እና ከ -0.76 eV።በመቀጠልም ሃይድሮጂን በ Ru-Ni RuNi SAA ባዶ ቦታዎች ላይ ወደ ሁለት ንቁ ኤች አቶሞች በመከፋፈል የ0.02 eV የኃይል ማገጃን በማሸነፍ።ከሩ ሳይቶች በተጨማሪ H2 ሞለኪውሎች ከሩ አጠገብ ባሉት የኒ አተሞች የላይኛው ክፍል ላይ (adsorption energy: -0.38 eV) ከዚያም በሩ-ኒ እና ኒ-ኒ ባዶ ቦታዎች ላይ ወደ ሁለት ኤችኤስ መከፋፈል ይችላሉ።የአቶሚክ ማገጃ 0.06 eV.በተቃራኒው የ H2 ሞለኪውሎችን በኒ (111) ወለል ላይ ለመገጣጠም እና ለመለያየት የኃይል መከላከያዎች -0.40 eV እና 0.09 eV በቅደም ተከተል ናቸው.እጅግ በጣም ዝቅተኛው የኢነርጂ ማገጃ እና እዚህ ግባ የማይባሉ ልዩነቶች H2 በቀላሉ በNi እና RuNi surfactants (Ni-site ወይም Ru-site) ወለል ላይ እንደሚለያይ ያመለክታሉ፣ ይህ ደግሞ የካታሊቲክ እንቅስቃሴውን የሚጎዳ ቁልፍ ነገር አይደለም።
የተወሰኑ የተግባር ቡድኖችን ነቅቶ ማድረጋቸው የንዑስ ስቴቶች ሃይድሮጂንሽን ለመምረጥ ወሳኝ ነው።ስለዚህ፣ በRuNi SAA(111) ገጽ ላይ የ4-NS adsorption እና ንቁ ቦታዎችን ውቅረቶች ለመመርመር DFT ስሌቶችን አደረግን እና የማመቻቸት ውጤቶቹ በተጨማሪ ምስል 36. ትይዩ የሚመስሉ ውቅር (ምስል 5 ሀ እና ተጨማሪ ምስል. 36e)፣ N አተሞች በሩ-ኒ ባዶ ቦታዎች ላይ የሚገኙበት እና ሁለት ኦ አተሞች ከRu-Ni በይነገጽ ጋር የተቆራኙበት ዝቅተኛውን የማስታወቂያ ሃይል ደረጃ (-3.14 eV) ያሳያል።ይህ ቴርሞዳይናሚካዊ በሆነ መልኩ የበለጠ ምቹ የሆነ የማስታወቂያ ስርዓት ከቁመት እና ሌሎች ትይዩ አወቃቀሮች (ተጨማሪ ምስል 36a–d) ጋር ሲነጻጸር ያሳያል።በተጨማሪም, በ RuNi SAA (111) ላይ የ 4-HC ማስታወቂያ ከተሰጠ በኋላ, በኒትሮ ቡድን ውስጥ ያለው የ N-O1 (L (N-O1)) ትስስር ርዝመት ወደ 1.330 Å (ምስል 5a) ጨምሯል, ይህም በጣም ብዙ ነው. ከጋዝ ርዝመቱ 4-ኤንኤስ (1.244 Å) (ተጨማሪ ምስል 37), በኒ (111) ላይ L (N-O1) (1.315 Å) እንኳን ሳይቀር ይበልጣል.ይህ የሚያመለክተው በRuNi PAA ወለል ላይ የነቃው የ N-O1 ቦንዶች ማስታወቂያ ከመጀመሪያው ኒ(111) ጋር ሲነጻጸር በከፍተኛ ሁኔታ መጨመሩን ያሳያል።
በNi(111) እና RuNi SAA(111) (Eads) ንጣፎች (የጎን እና ከፍተኛ እይታዎች) ላይ የ4-HC የማስታወቂያ ውቅረቶች።ሩ - ቫዮሌት ፣ ኒ - አረንጓዴ ፣ ሲ - ብርቱካንማ ፣ ኦ - ቀይ ፣ ኤን - ሰማያዊ ፣ ኤች - ነጭ።b በቦታው FT-IR የጋዝ እና የኬሚሶርቤድ 4-HC ሞኖሜታልሊክ ሰርፋክተሮች Ni, Ru, RuNi (0.4 wt.%) እና 2 ወ.% RuNi, በቅደም.ሐ በቦታ XANES ውስጥ መደበኛ እና d-phase-የተስተካከለ Fourier EXAFS በሩ K-ጫፍ 0.4 wt % RuNi PAA በ 4-NS adsorption (RuNi SAA-4NS) እና ሃይድሮጂንሽን ደረጃዎች (RuNi SAA–4NS–H2) .ትራንስፎርሜሽን spectra ;…e የግዛቶች ትንበያ (PDOS) የRuNi SAA (111) የመጀመሪያ ገጽ ፣ N-O1 በጋዝ 4-NS ውስጥ እና 4-NS በRuNi SAA (111) ላይ ተለጠፈ።“au” ማለት የዘፈቀደ አሃዶች ማለት ነው።
የ4-NSን የማስተዋወቅ ባህሪ የበለጠ ለመፈተሽ በቦታው ላይ የ FT-IR መለኪያዎች በኒ ሞኖሜታልሊክ ፣ ሩ ሞኖሜታልሊክ ፣ 0.4 wt% RuNi (SAA) እና 2 wt% RuNi catalysts (ምስል 5b) ላይ ተካሂደዋል።የ FT-IR የጋዝ 4-NS ስፔክትረም በ1603፣ 1528 እና 1356 ሴሜ–1 ላይ ሶስት የባህርይ ከፍታዎችን አሳይቷል፣ እነዚህም ለ ν(C=C)፣ νas(NO2) እና νs(NO2)46,47፣ 48.ሞኖሜታልሊክ ኒ ሲኖር የሶስቱም ባንዶች ቀይ ​​ፈረቃዎች ይታያሉ፡- v(C=C) (1595 cm–1)፣ νas(NO2) (1520 cm–1) እና νs(NO2) (1351 ሴሜ–1) .በኒ ወለል ላይ የC = C እና -NO2 ቡድኖችን ኬሚሰርፕሽን ያሳያል (በጣም የሚቻለው በትይዩ ማስታወቂያ ውቅር ውስጥ)።ለሞኖሜታልሊክ ሩ ናሙና የእነዚህ ሶስት ባንዶች ቀይ ​​ፈረቃ (1591፣ 1514 እና 1348 ሴሜ–1፣ በቅደም ተከተል) ከሞኖሜታልሊክ ኒ አንፃር ተገኝተዋል፣ ይህ ደግሞ በትንሹ የተሻሻለ የኒትሮ ቡድኖችን ማስተዋወቅ እና С=С ቦንዶችን በ Ru ላይ ያሳያል።በ 0.4 ወ.% RuNi (SAA)፣ ν(C=C) ባንድ 1596 ሴ.ሜ–1 ላይ ያተኮረ ነው፣ እሱም ወደ ሞኖሜታል ኒ ባንድ (1595 ሴ.ሜ–1) በጣም ቅርብ ነው፣ ይህም የቪኒየል ቡድኖች በሩኒ ላይ ኒ የመሳብ አዝማሚያ እንዳላቸው ያሳያል። SAA ጣቢያዎች.በተጨማሪም, ከ monometalic catalyst በተቃራኒ የ νs (NO2) ባንድ (1347 ሴ.ሜ-1) አንጻራዊ ጥንካሬ ከ νas (NO2) ባንድ (1512 ሴ.ሜ-1) በ 0.4 wt.% RuNi (SAA) ላይ በጣም ደካማ ነው. )፣ ቀደም ባሉት ጥናቶች49,50 መሠረት የኒትሮሶ መካከለኛ ለመመስረት የNO ቦንድ ከ -NO2 መቆራረጥ ጋር የተያያዘ ነው።ተመሳሳይ ክስተት በናሙና ውስጥ የRuNi 2 wt.% ይዘት ታይቷል።ከላይ ያሉት ውጤቶች በፒኤኤ ሩኒ ውስጥ ያሉት የቢሜታል ማእከሎች ተመሳሳይነት ተፅእኖ የኒትሮ ቡድኖችን ፖላራይዜሽን እና መበታተን እንደሚያበረታታ ያረጋግጣሉ ፣ ይህም በዲኤፍቲ ስሌት ከተገኘው ጥሩ የማስተዋወቂያ ውቅር ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማል።
በ 4-NS adsorption እና catalytic reaction ወቅት የሩኒ ኤስኤኤ የኤሌክትሮኒካዊ መዋቅር እና የማስተባበር ሁኔታ ተለዋዋጭ ዝግመተ ለውጥን ለማጥናት በቦታው XAFS ስፔክትሮስኮፒ ተካሂዷል።ከ K- Edge XANES spectrum of Ru (ምስል 5c) እንደሚታየው, 4-HC ከማስታወቂያ በኋላ, 0.4 ወ.% RuNi PAA, የመምጠጥ ጠርዝ በከፍተኛ ሁኔታ ወደ ከፍተኛ ሃይሎች ይቀየራል, ይህም የነጭው መስመር ጥንካሬን በመጨመር ነው, ይህም የሩ ዝርያ ከፊል ኦክሳይድ የሚከሰተው በኤሌክትሮን ከ Ru ወደ 4-NS በመተላለፉ ምክንያት ነው.በተጨማሪም በደረጃ የተስተካከለው Fourier transform EXAFS spectrum adsorbed 4-NS RuNi SAA (ምስል 5d) በ ~ 1.7 Å እና ~ 3.2 Å ላይ ያሉ ምልክቶችን ግልጽ ማሻሻል ከ Ru-O ማስተባበር ጋር የተያያዘ ነው.የ XANES እና EXAFS የ0.4 wt% RuNi SAA ከ30 ደቂቃ የሃይድሮጂን ጋዝ መርፌ በኋላ ወደ ቀድሞ ሁኔታቸው ተመልሰዋል።እነዚህ ክስተቶች በኤሌክትሮኒካዊ ግንኙነቶች ላይ ተመስርተው የኒትሮ ቡድኖች በ Ru-O bond በኩል በ Ru ድረ-ገጾች ላይ እንደሚጣበቁ ያመለክታሉ።በቦታው ላይ ካለው የኒ-ኬ ጠርዝ የኤክስኤኤፍኤስ እይታ አንፃር (ተጨማሪ ምስል 38) ምንም ግልጽ ለውጦች አልተስተዋሉም ፣ ይህም የኒ አተሞች በጅምላ ደረጃ ላይ ላዩን ናይ ቅንጣቶች በማሟሟት ምክንያት ሊሆን ይችላል።የተተነበየው የግዛቶች ጥግግት (PDOS) የRuNi SAA (ምስል 5e) የሚያሳየው ያልተያዘው የኒትሮ ቡድን ከፌሚ ደረጃ በላይ ያለው ሁኔታ እየሰፋ እና ከ Femi ደረጃ በታች ይንቀሳቀሳል ፣ ይህም በተጨማሪ ኤሌክትሮኖች ከ d- የRuNi SAA ሁኔታ በ -NO2 ውስጥ ወደማይኖርበት ሁኔታ ሽግግር.የክፍያ መጠጋጋት ልዩነት (ተጨማሪ ምስል 39) እና የ Bader ክፍያ ትንተና (ተጨማሪ ምስል 40) የ 4-NS የተቀናጀ የኤሌክትሮን መጠጋጋት በ RuNi SAA (111) ላይ ከተጣበቀ በኋላ ይከማቻል።በተጨማሪም በ 4-NS ውስጥ ካለው የቪኒየል ቡድን ጋር ሲነፃፀር የ -NO2 ቻርጅ መጠኑ በከፍተኛ ደረጃ ጨምሯል።
በቦታው FT-IR የተካሄደው የ4-NS ሃይድሮጂንሽን ምላሽ በካታሊስት ናሙናዎች ላይ ያለውን የካታሊቲክ ሂደት ለመከታተል ነው (ምስል 6)።ለመጀመሪያው የኒኬል ማነቃቂያ (ምስል 6 ሀ) የኒትሮ (1520 እና 1351 ሴ.ሜ-1) እና C = C (1595 ሴ.ሜ-1) ባንዶች ትንሽ መጠን መቀነስ ብቻ H2 ለ 12 ደቂቃዎች ሲያልፍ ታይቷል ። የሚያመለክተው - ማግበር NO2 እና C=C በጣም ደካማ መሆናቸውን ነው።ሞኖሜታልሊክ ሩ (ምስል 6 ለ) በሚኖርበት ጊዜ የ ν (C = C) ባንድ (በ 1591 ሴ.ሜ -1) በ0-12 ደቂቃ ውስጥ በፍጥነት ይቀንሳል, νs (NO2) እና νas (NO2) ባንዶች በጥብቅ ይቀንሳሉ. .ቀርፋፋ ይህ የቪኒየል ቡድንን ለሃይድሮጂን (ሃይድሮጂን) ተመራጭ ማግበርን ያሳያል ፣ ይህም ወደ 4-nitroethylbenzene (4-NE) መፈጠር ያስከትላል።በ 0.4 ወ.% RuNi (SAA) (ምስል 6c), νs (NO2) ባንድ (1347 ሴ.ሜ-1) ከሃይድሮጂን ፍሰት ጋር በፍጥነት ይጠፋል, ከ ν (N = O) ቀስ በቀስ መበስበስ ጋር;በ 1629 ሴ.ሜ-1 ላይ ያተኮረ አዲስ ባንድ እንዲሁ ታይቷል ፣ ይህም የኤንኤች ንዝረትን በማጣመም ነው ።በተጨማሪም፣ ለ ν(C=C) (1596 ሴ.ሜ-1) ባንድ ከ12 ደቂቃ በኋላ መጠነኛ ቅናሽ ያሳያል።ይህ ተለዋዋጭ ለውጥ ከ -NO2 እስከ -NH2 በ 0.4 wt% RuNi (SAA) በ 4-aminostyrene ላይ ባለው ልዩ ኬሚካላዊነት ላይ ያለውን የፖላራይዜሽን እና ሃይድሮጂንዜሽን ያረጋግጣል.ለ 2 wt ናሙና.% RuNi (ምስል 6d)፣ በ 1628 ሴ.ሜ-1 አዲስ ባንድ ከ δ(NH) ጋር ከመታየቱ በተጨማሪ፣ ν(C=C) ባንድ በዋነኛነት እየቀነሰ እና እየቀነሰ የሚሄደው የናይትሮ ቡድን ባንድ (1514) ነው። እና 1348 ሴ.ሜ-1).ይህ የሚያመለክተው C = C እና -NO2 በ Ru-Ru እና Ru-Ni interfacial ማዕከሎች መገኘት ምክንያት ውጤታማ በሆነ መንገድ ነቅተዋል, ይህም ከ 4-NE እና 4-AE በ 2 wt.% RuNi ቀስቃሽ መፈጠር ጋር ይዛመዳል.
በቦታው FT-IR የ 4-NS ሃይድሮጅንዜሽን ሞኖሜታልሊክ ኒ ፣ ቢ ሞኖሜታልሊክ ሩ ፣ ሐ 0.4 wt% RuNi SAA ፣ እና d 2 wt% RuNi በ H2 ፍሰት በ 1700-1240 ሴ.ሜ - ክልል 1 ተመዝግቧል ምላሽ ጋዝ ከ 0, 3, 6, 9 እና 12 ደቂቃዎች በኋላ, በቅደም ተከተል.“au” ማለት የዘፈቀደ አሃዶች ማለት ነው።ሊሆኑ የሚችሉ የኃይል ማከፋፈያዎች እና ተዛማጅ የተመቻቹ አወቃቀሮች ለC=C ሃይድሮጂን እና NO scssion ወደ 4-NS በ e Ni(111) እና f RuNi SAA(111) ንጣፎች።ሩ - ቫዮሌት ፣ ኒ - አረንጓዴ ፣ ሲ - ብርቱካንማ ፣ ኦ - ቀይ ፣ ኤን - ሰማያዊ ፣ ኤች - ነጭ።“ማስታወቂያዎች”፣ “አይኤስ”፣ “TS” እና “FS” የማስታወቂያ ሁኔታን፣ የመነሻ ሁኔታን፣ የሽግግር ሁኔታን እና የመጨረሻውን ሁኔታ በቅደም ተከተል ይወክላሉ።
የ4-NS ለውጥ ወደ Ni(111) እና RuNi SAA(111)፣ C=C hydrogenation እና NO bond cleavageን ጨምሮ፣ የ4-NSን ወሳኝ ሚና የበለጠ ለማብራራት በዲኤፍቲ ስሌት ተመርምረዋል።የ 4-AS ኢላማዎችን ለማምረት የሩ-ኒ በይነገጽ ክፍሎች።ለኒ (111) ወለል (ምስል 6e) በመጀመሪያ ደረጃ የቪኒየል ቡድኖች NO scission እና hydrogenation ለ የኃይል እንቅፋቶች 0.74 እና 0.72 eV ናቸው, ይህም 4-HC ውስጥ ናይትሮ ቡድኖች መካከል chemoselective hydrogenation መሆኑን ያመለክታል. የማይመች.ለሞኖሜታል ኒኬል ንጣፎች.በተቃራኒው የNO dissociation የኃይል መከላከያው ከ RuNi SAA (111) በ 0.46 eV ብቻ ከፍ ያለ ነው, ይህም ከ C = C bond hydrogenation (0.76 eV) (ምስል 6f) በጣም ያነሰ ነው.ይህ በማያሻማ ሁኔታ የ Ru–Ni interfacial ማዕከላት በኒትሮ ቡድኖች ውስጥ NO scission የኢነርጂ ማገጃውን ውጤታማ በሆነ መንገድ ዝቅ እንደሚያደርግ በማያሻማ ሁኔታ ያረጋግጣል፣ ይህም በ RuNi surfactant ገጽ ላይ ካለው የC=C ቡድኖች ጋር ሲነፃፀር ወደ ቴርሞዳይናሚካላዊ ተመራጭ የናይትሮ ቡድኖች እንዲቀንስ ያደርጋል፣ ይህም ከሙከራው ውጤት ጋር ይስማማል።
በ RuNi SAA ላይ የ 4-NS hydrogenation ምላሽ ዘዴ እና የተሰላ የኃይል ኩርባዎች በዲኤፍቲ ስሌት (ምስል 7) ላይ ተመርምረዋል ፣ እና የዋና ደረጃዎች ዝርዝር የማስተዋወቂያ ውቅር በተጨማሪ ምስል 41 ውስጥ ይታያል ። የሂሳብ ፕሮግራሙን ለማመቻቸት። የውሃ ሞለኪውሎች ኃይልን የሚያመነጩ እንቅፋቶች ከስሌቶቹ ውስጥ ተገለሉ ።የታርጋ ሞዴሎች9,17.በለስ ላይ እንደሚታየው.7፣ የ4-NS ሞለኪውሎች በመጀመሪያ በሩኒ ሰርፋክታንት ላይ በትይዩ ይጠመዳሉ፣ እና በኒትሮ ቡድን ውስጥ ያሉ ሁለት ኦ አተሞች ከRu-Ni interfacial ማዕከሎች (S0; ደረጃ I) ጋር የተሳሰሩ ናቸው።በመቀጠልም ከሩ ሳይት ጋር የተያያዘው የNO ቦንድ ተሰብሯል ይህም የኒትሮሶ መካከለኛ (C8H7NO*) በሩ-ኒ በይነገጽ ቦታ እና ኦ* በባዶ ኒ ሳይት (S0 → S1 በ TS1 በኩል; ኢነርጂ) ጋር አብሮ ይመጣል ማገጃ: 0.46 eV, ሁለተኛ ደረጃ).ኦ* ራዲካልስ በH2O ሞለኪውሎች 0.99 eV (S1 → S2) exotherm ጋር ለመመስረት በነቃ ኤች አቶሞች ሃይድሮጂን የተደረገላቸው ናቸው።ለ C8H7NO* መካከለኛው ሃይድሮጂን (ተጨማሪ ምስል 42 እና 43) የኢነርጂ እንቅፋቶች እንደሚያሳዩት ምላሽ ሰጪ ኤች አቶሞች ከቦሎው ሩ-ኒ ጣብያዎች በተሻለ ሁኔታ ኦ አተሞችን ከኤን አተሞች ላይ ያጠቃሉ ፣ በዚህም ምክንያት C8H7NOH* (S2 → S4 ፣ የኃይል ማገጃ TS2: 0.84) eV፣ ደረጃ III)።በC8H7NOH* ውስጥ ያሉት N አተሞች ሃይድሮጂንዳይድድ ተደርገዋል C8H7NHOH* 1.03 eV barrier (S4→S6፤ ደረጃ IV) ከተሻገሩ በኋላ የሙሉ ምላሽ ፍቺ ደረጃ ነው።በመቀጠል፣ በC8H7NHOH* ያለው የN–OH ቦንድ በሩ–ኒ በይነገጽ (S6 → S7፣ energy barrier: 0.59 eV; stage V) ተበላሽቷል፣ ከዚያ በኋላ OH* ወደ ኤችአይኦ (S7 → S8፣ exotherm: 0.31 eV) ሃይድሮጂንዳይድ ተደርጓል። ) ከዚያ በኋላ፣ በC8H7NH* ውስጥ ያሉት የ Ru-Ni hollow ሳይቶች N አተሞች በተጨማሪ ሃይድሮጂንዳይድድ ተደርገዋል C8H7NH2* (4-AS) በ 0.69 eV (S8 → S10; ደረጃ VI) የኃይል መከላከያ።በመጨረሻም፣ 4-AS እና HO ሞለኪውሎች ከRuNi-PAA ገጽ ላይ ተደርገዋል፣ እና ማነቃቂያው ወደ መጀመሪያው ሁኔታው ​​ተመለሰ (ደረጃ VII)።ይህ በነጠላ ሩ አተሞች እና በኒ substrates መካከል ያለው ልዩ የፊት ገጽታ አወቃቀር፣ በRuNi SAA ውስጥ ካለው የአስተናጋጅ ዶፒንግ ተመሳሳይነት ውጤት ጋር የ 4-NS ሃይድሮጂንዜሽን የላቀ እንቅስቃሴ እና ኬሞሴሌክቲቭነትን ያስከትላል።
ሩዝ.4. በ RuNi PAA ወለል ላይ የኤንኤስ ወደ 4-ኤኤስ የሃይድሮጂን ምላሽ አሰራር ዘዴ ንድፍ ንድፍ።ሩ - ቫዮሌት ፣ ኒ - አረንጓዴ ፣ ሲ - ብርቱካንማ ፣ ኦ - ቀይ ፣ ኤን - ሰማያዊ ፣ ኤች - ነጭ።ውስጠቱ የ 4-NS hydrogenation እምቅ ኃይልን በ RuNi SAA (111) ወለል ላይ በዲኤፍቲ መሰረት ይሰላል.“S0″ የመነሻ ሁኔታን ይወክላል፣ እና “S1-S10” የተከታታይ የማስታወቂያ ግዛቶችን ይወክላል።"TS" ማለት የሽግግር ሁኔታን ያመለክታል.በቅንፍ ውስጥ ያሉት ቁጥሮች የዋና ደረጃዎችን የኃይል እንቅፋቶችን ያመለክታሉ ፣ የተቀሩት ቁጥሮች ደግሞ ተዛማጅ መካከለኛዎችን የማስተዋወቅ ኃይሎችን ይወክላሉ።
ስለዚህ, RuNi SAA ማነቃቂያዎች በ RuCl3 እና Ni NPs መካከል ከኤልዲኤች ቀዳሚዎች በተገኙ የኤሌክትሮ ምትክ ምላሾችን በመጠቀም ተገኝተዋል.ቀደም ሲል ከተዘገበው ሞኖሜታልሊክ ሩ, ኒ እና ሌሎች የተለያዩ አመላካቾች ጋር ሲነጻጸር, የተገኘው RuNi SAA ለ 4-NS የኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንሽን (4-AS ምርት:> 99%; TOF ዋጋ: 4293 h-1) የላቀ የካታሊቲክ ቅልጥፍናን አሳይቷል.AC-HAADF-STEMን ጨምሮ የተቀናጀ ባህሪይ፣በሲቱ CO-DRIFTS እና XAFS የሩ አተሞች በኒ ኤንፒዎች ላይ በአንድ አቶም ደረጃ በሩ-ኒ ቦንዶች በኩል እንደማይንቀሳቀሱ አረጋግጠዋል፣ይህም ከኒ ወደ ሩ በኤሌክትሮን ዝውውር የታጀበ ነው።በቦታው XAFS ፣ FT-IR ሙከራዎች እና የዲኤፍቲ ስሌቶች የሩ-ኒ በይነገጽ ጣቢያ በኒትሮ ቡድን ውስጥ የNO ቦንድ ተመራጭ ለማግበር እንደ ውስጣዊ ንቁ ጣቢያ ሆኖ እንደሚያገለግል አሳይቷል።በሩ እና በአጎራባች ኒ ጣቢያዎች መካከል ያለው ውህደት መካከለኛ ገቢር እና ሃይድሮጂንሽን ያመቻቻል ፣ በዚህም የካታሊቲክ ውጤታማነትን በእጅጉ ያሻሽላል።ይህ ሥራ በ bifunctional active sites እና በኤስኤኤ በአቶሚክ ደረጃ ያለው የካታሊቲክ ባህሪ መካከል ያለውን ግንኙነት ግንዛቤን ይሰጣል፣ ይህም የሌሎች ባለ ሁለት መንገድ ማነቃቂያዎችን በተፈለገ መራጭነት ምክንያታዊ ዲዛይን ለማድረግ መንገድ ይከፍታል።
በሙከራው ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት የትንታኔ ሪጀንቶች ከሲግማ አልድሪች፡ Al2(SO4)3 18H2O፣ sodium tartrate፣ CO(NH2)2፣ NH4NO3፣ Ni(NO3)2 6H2O፣ RuCl3፣ ethanol፣ 4-nitrostyrene (4- NS) ተገዙ። , 4-aminostyrene, 4-nitroethylbenzene, 4-aminoethylbenzene እና nitrostyrene.የተጣራ ውሃ በሁሉም ሙከራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል.
ተዋረዳዊ ኒአል ኤልዲኤችዎች በቦታው እድገት እንደ ቀዳሚዎች ተዋህደዋል።በመጀመሪያ, ዩሪያ (3.36 ግ), Al2 (SO4) 3 · 18H2O (9.33 ግ) እና ሶዲየም tartrate (0.32 ግ) በተቀላቀለ ውሃ (140 ሚሊ ሊትር) ውስጥ ይቀልጣሉ.የተገኘው መፍትሄ በቴፍሎን የተሸፈነ አውቶክላቭ እና በ 170 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ለ 3 ሰዓታት እንዲሞቅ ተደርጓል.የተፈጠረው ዝናብ በተጣራ ውሃ ታጥቦ በደንብ ደርቋል, ከዚያም በ 500 ዲግሪ ሴንቲግሬድ (2 ° ሴ ደቂቃ - 1; 4 ሰአት) ላይ ተስተካክሎ አል2O3 ለማግኘት.ከዚያም Al2O3 (0.2 g), Ni (NO3) 2 6H2O (5.8 g) እና NH4NO3 (9.6 g) በተጣራ ውሃ (200 ሚሊ ሊትር) ውስጥ ተበታትነው እና ፒኤች ወደ ~ 6.5 1 ሞል l -1 የአሞኒያ ውሃ በመጨመር ተስተካክሏል..እገዳው ወደ ብልቃጥ ተላልፏል እና ኒአል-ኤልዲኤች ለማግኘት በ 90 ° ሴ ለ 48 ሰአታት ይቆያል.ከዚያም የኒአል-ኤልዲኤች ዱቄት (0.3 ግ) በ H2/N2 ዥረት (10/90, v/v; 35 ml min-1) በ 500 ° ሴ ለ 4 ሰዓታት ይቀንሳል (የሙቀት መጠን: 2 ° ሴ ደቂቃ -1). ).በሞኖሜታልሊክ ኒኬል (Ni/Al2O3) በአሞርፊክ አል2O3 ላይ የተቀመጡ ናሙናዎችን ማዘጋጀት።የተቀመጡት የ RuNi bimetallic ናሙናዎች በኤሌክትሮዲዲንግ ዘዴ የተዋሃዱ ናቸው.በተለምዶ አዲስ የኒ/አል2O3 (0.2 ግ) ናሙና በ 30 ሚሊር ንጹህ ውሃ ውስጥ ተበታትኗል ፣ ከዚያም የ RuCl3 (0.07 mmol l-1) መፍትሄ በዝግታ ተጨምሮ በ N2 ከባቢ አየር ጥበቃ ስር ለ 60 ደቂቃዎች በብርቱነት ተጨምሮበታል ። .የተፈጠረው ዝናብ 0.1% RuNi የያዘ ናሙና በ50 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ በ 50 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ በ 24 ሰአታት ውስጥ በሴንትሪፉድ ፣ በንጹህ ውሃ ታጥቦ ደርቋል።ከካታሊቲክ ግምገማ በፊት, አዲስ የተዋሃዱ ናሙናዎች በቅድሚያ በ H2 / N2 ፍሰት (10/90, v / v) በ 300 ° ሴ (የሙቀት መጠን: 2 ° ሴ ደቂቃ -1) ለ 1 ሰዓታት ይቀንሳሉ እና ከዚያም ይሞቃሉ. N2 ቀዝቃዛ ወደ ክፍል ሙቀት.ለማጣቀሻ: ናሙናዎች የ Ru/Al2O3 ይዘት 0.4% እና 2% በጅምላ, ትክክለኛ የ Ru ይዘት 0.36% በጅምላ እና 2.3% በጅምላ, በዝናብ እና በ 300 ° ሴ (የ H2 ፍጆታ ፍጆታ) ተዘጋጅተዋል. N2: 10/90, v / v, የሙቀት መጠን: 2 ° ሴ ደቂቃ-1) ለ 3 ሰዓታት.
የኤክስሬይ ዲፍራክሽን (ኤክስአርዲ) ሙከራዎች በብሩከር DAVINCI D8 ADVANCE diffractometer ከ Cu Kα የጨረር ምንጭ (40 ኪሎ ቮልት እና 40 mA) ጋር ተካሂደዋል።A Shimadzu ICPS-7500 ኢንዳክቲቭ የተጣመረ ፕላዝማ አቶሚክ ልቀት ስፔክትሮሜትር (ICP-AES) በተለያዩ ናሙናዎች ውስጥ ያለውን ትክክለኛ የንጥረ ነገሮች ብዛት ለመወሰን ጥቅም ላይ ውሏል።የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) ምስሎች የዚስ ሱፕራ 55 ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ በመጠቀም ተቀርፀዋል።N2 የማስተዋወቅ-የማድረቂያ ሙከራዎች በማይክሮሜሪቲክስ ASAP 2020 መሳሪያ ላይ ተካሂደዋል እና የተወሰነ የወለል ስፋት በብሩናወር-ኤምሜት-ቴለር (ቢቲ) ባለብዙ ነጥብ ዘዴ በመጠቀም ይሰላል።የማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (TEM) ባህሪያት በ JEOL JEM-2010 ከፍተኛ ጥራት ማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ላይ ተካሂደዋል.የከፍተኛ አንግል መበላሸት የተስተካከለ የፍተሻ ማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ጨለማ መስክ (AC-HAADF) - STEM ከ FEI Titan Cube Themis G2 300 ጋር ሉላዊ የመረበሽ አራሚ እና የኢነርጂ ስርጭት የኤክስሬይ ስፔክትሮስኮፒ (EDS) ስርዓት እና JEOL JEM-ARM200F መሣሪያ) እና የ EDS ካርታዎች መለኪያ .በቻይና የከፍተኛ ኢነርጂ ፊዚክስ ኢንስቲትዩት የቤጂንግ ሲንክሮሮን ጨረራ ፋሲሊቲ (BSRF) በሬ እና ኒ ኬ ጠርዝ ላይ የሚገኘው ጥሩ መዋቅር የኤክስሬይ መምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ (XAFS) በ K- ጠርዝ .የሳይንስ አካዳሚ (KAN).ፑልዝድ CO ኬሚሰርፕሽን እና የሙቀት-መርሃግብር ሃይድሮጂን ዲዘርፕሽን (H2-TPD) ሙከራዎች በማይክሮሜሪቲክ አውቶኬም II 2920 በሙቀት መቆጣጠሪያ (TCD) ተጠቅመዋል።በቦታው ላይ ያለው DRIFTS እና FT-IR ሙከራዎች የተካሄዱት በብሩከር TENSOR II ኢንፍራሬድ ስፔክትሮሜትር በተሻሻለው በቦታ ምላሽ ሴል እና በጣም ሚስጥራዊነት ያለው ኤምሲቲ ማወቂያ ላይ ነው።ዝርዝር የባህሪ ዘዴዎች በማሟያ መረጃ ውስጥ ተገልጸዋል.
በመጀመሪያ, ንጣፉ (4-NS, 1 mmol), ፈሳሽ (ኤታኖል, 8 ml) እና ማነቃቂያ (0.02 ግ) ወደ 25 ሚሊ ሜትር አይዝጌ ብረት አውቶክላቭ በጥንቃቄ ተጨምሯል.ከዚያም ሬአክተሩ ሙሉ በሙሉ በ 2.0 MPa (> 99.999%) ሃይድሮጂን 5 ጊዜ ተጠርጓል እና ከዚያም ተጭኖ ወደ 1.0 MPa በ H2 ተዘግቷል.ምላሹ በ 60 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ በ 700 ሩብ / ሰከንድ ቋሚ የማነሳሳት ፍጥነት ተካሂዷል.ከአስተያየቱ በኋላ የተገኙት ምርቶች በጂሲ-ኤምኤስ ተለይተዋል እና በ Shimadzu GC-2014C ጋዝ ክሮሞግራፊ ስርዓት በ GSBP-INOWAX capillary column (30 m × 0.25 mm × 0.25 mm) እና በ FID ፈላጊ አማካኝነት በቁጥር ተተነተነ.የ 4-nitrostyrene ልወጣ እና የምርት ምርጫው እንደሚከተለው ተወስኗል።
የማዞሪያ ፍሪኩዌንሲ (TOF) ዋጋዎች በዝቅተኛ 4-NS ልወጣ (~ 15%) ላይ በመመስረት በሰአት ሞል 4-NS ተቀይረው በአንድ ሞል ብረታ ቦታዎች በሰዓት (mol4-NS mol-1 h-1) ይሰላሉ።እንደ የሩ ኖዶች ብዛት ፣ የሩ-ኒ በይነገጽ አንጓዎች እና አጠቃላይ የወለል ብረት አተሞች ብዛት።ለድጋሚ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ሙከራ ፣ ካታሊስት ምላሽ ከተሰጠ በኋላ በሴንትሪፍግሽን ተሰብስቧል ፣ በኤታኖል ሶስት ጊዜ ታጥቦ ከዚያ ለሚቀጥለው የካታሊቲክ ዑደት እንደገና ወደ አውቶክላቭ ገባ።
ሁሉም density functional theory (DFT) ስሌቶች የተከናወኑት በቪየና ab initio simulation ጥቅል (VASP 5.4.1) በመጠቀም ነው።የአጠቃላይ የግራዲየንት መጠጋጋት (ጂጂኤ) ፒቢኤ ተግባር የኤሌክትሮን ልውውጥ እና የግንኙነት ሁኔታዎችን ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላል።የፕሮጀክተር አጉሜንትድ ዌቭ (PAW) ዘዴ በአቶሚክ ኒውክሊየስ እና በኤሌክትሮኖች መካከል ያለውን መስተጋብር ለመግለጽ ያገለግላል።የ Grimm DFT-D3 ዘዴ የቫን ደር ዋልስ መስተጋብር በመሠረታዊ እና በይነገጹ መካከል ያለውን ተጽእኖ ይገልጻል።የላስቲክ ባንዶችን በምስል ማበልጸጊያ (CI-NEB) እና በዲመር ዘዴዎች በመውጣት የኢነርጂ እንቅፋቶችን ማስላት።በእያንዳንዱ የሽግግር ሁኔታ ውስጥ አንድ ምናባዊ ድግግሞሽ ብቻ መኖሩን የሚያረጋግጥ የመወዛወዝ ድግግሞሽ ትንተና ተካሂዷል (ተጨማሪ ምስሎች 44-51).ተጨማሪ ዝርዝር ስሌቶች ተጨማሪ መረጃ ውስጥ ተገልጸዋል.
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያሉትን ሴራዎች የሚደግፈው ዋናው መረጃ በምንጭ የውሂብ ፋይሎች ውስጥ ቀርቧል.ከዚህ ጥናት ጋር የሚዛመዱ ሌሎች መረጃዎች ምክንያታዊ በሆነ ጥያቄ ከሚመለከታቸው ደራሲዎች ይገኛሉ።ይህ ጽሑፍ ዋናውን ውሂብ ያቀርባል.
Korma A. እና Serna P. Chemoselective hydrogenation of nitro ውህዶች ከሚደገፉ የወርቅ ማነቃቂያዎች ጋር።ሳይንስ 313, 332-334 (2006).
ፎርሜንቲ ዲ.፣ ፌሬቲ ኤፍ.፣ ሻርናግል ኤፍኬ እና ቤለር ኤም. የ 3 ዲ ቤዝ ብረት ማነቃቂያዎችን በመጠቀም የናይትሮ ውህዶችን መቀነስ።ኬሚካል.119፣ 2611–2680 (2019)።
ታን, Y. et al.Au25 ናኖክላስተርስ በZnAl hydrotalcite ላይ የሚደገፉ የ3-ናይትሮስትሪሬን ኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንሽን ቅድመ-ካታላይስት ናቸው።አንጂ.ኬሚካል.ውስጣዊ Ed.56፣ 1–6 (2017)።
Zhang L፣ Zhou M፣ Wang A እና Zhang T. በተደገፉ የብረት ማነቃቂያዎች ላይ የሚመረጥ ሃይድሮጂንዜሽን፡ ከናኖፓርተሎች እስከ ግለሰባዊ አተሞች።ኬሚካል.120፣ 683–733 (2020)።
ፀሐይ, K. et al.ሞኖአቶሚክ ሮድየም ማነቃቂያዎች በዜኦላይት ውስጥ የታሸጉ፡ ቀልጣፋ የሃይድሮጂን ምርት እና የናይትሮአሮማቲክ ውህዶች የተመረጠ ካስኬድ ሃይድሮጂንዜሽን።አንጂ.ኬሚካል.ውስጣዊ Ed.58. 18570-18576 (2019).
ቲያን፣ ኤስ.ወ ዘ ተ።ዲያቶሚክ Pt heterogeneous ቀስቃሽ ለመራጭ ሃይድሮጂንሽን እና ኢፖክሲዴሽን እጅግ በጣም ጥሩ የካታሊቲክ አፈጻጸም ያለው።ብሔራዊ ኮምዩን።12, 3181 (2021)
ዋንግ ፣ ዩ.ወ ዘ ተ።የናይትሮአሬን ኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጅን በ nanosized iron(III)–OH–ፕላቲነም መገናኛዎች።አንጂ.ኬሚካል.ውስጣዊ Ed.59፣ 12736–12740 (2020)።
ዌይ፣ ኤች እና ሌሎችFeOx የፕላቲነም ሞናቶሚክ እና pseudomonoatomic catalysts ለኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጅን የተግባርን የናይትሮአሮማቲክ ውህዶችን ይደግፋል።ብሔራዊ ኮምዩን።5, 5634 (2014) እ.ኤ.አ.
ካን, ኤ. እና ሌሎች.የ 4-nitrophenylacetylene ሃይድሮጂንዜሽን ምርጫን ለማስተካከል ተከታታይ የፒቲ አተሞችን መለየት እና የፒቲ-ዜን ኢንተርሜታል ናኖፓርተሎች መፈጠር።ብሔራዊ ኮምዩን።10, 3787 (2019).
ዋንግ ፣ ኬ እና ሌሎችበ CeO2 ላይ የሚደገፉትን የሞናቶሚክ Pt ማነቃቂያዎች ያልተለመደ የመጠን ጥገኝነት እይታ።ኬሚስትሪ 6፣ 752–765 (2020)።
ፌንግ ዩ እና ሌሎች.በጥሩ ሁኔታ የተስተካከሉ ፒዲ-ሲዲ ናኖኩብስን በመጠቀም በትዕዛዝ-አልትራ-መራጭ ሃይድሮጂንዜሽን ሲስተም።Jam.ኬሚካል.ህብረተሰብ.142፣ 962–972 (2020)።
ፉ, ጄ እና ሌሎች.በድርብ ሞናቶሚክ ማነቃቂያዎች ውስጥ ለተሻሻሉ ካታሊሲስ የተመጣጠነ ተፅእኖዎች።ካታላን SAU.11፣ 1952–1961 (2021)።
Liu, L. et al.በምላሽ ሁኔታዎች ውስጥ የተለያዩ ነጠላ የብረት አተሞች እና ናኖክላስተር ዝግመተ ለውጥን መወሰን፡ የሚሰሩት የካታሊቲክ ቦታዎች ምንድናቸው?ካታላን SAU.9፣ 10626–10639 (2019)።
ያንግ, N. እና ሌሎች.Amorphous/crystalline heterogeneous palladium nanosheets፡የአንድ ማሰሮ ውህደት እና በጣም የተመረጠ የሃይድሮጅን ምላሽ።የላቀ አልማ.30, 1803234 (2018).
ጋኦ ፣ አር እና ሌሎች።በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ሃይድሮጂን ማነቃቂያዎች በምርጫ እና በእንቅስቃሴ መካከል ያለውን የንግድ ልውውጥ ስቴሪክ ተፅእኖዎችን እና ዲ-ባንድ ማዕከሎችን በማስተካከል ማቋረጥ።የላቀ ሳይንስ.6፣ 1900054 (2019)።
ሊ, ኤም እና ሌሎች.የናይትሮአሮማቲክ ውህዶች ኬሞሴሌክቲቭ ሃይድሮጂንዜሽን ለ Co-NC ገባሪ ምንጭ።ካታላን SAU.11፣ 3026–3039 (2021)።