De geometrische isolatie van metaalsoorten in katalyse met één atoom (SAC's) maximaliseert niet alleen de efficiëntie van het atomaire gebruik, maar geeft SAC's ook een unieke selectiviteit in verschillende transformaties.

De coördinatieomgeving van geïsoleerde metaalatomen in SAC's bepaalt de katalytische prestaties. Echter, het blijft een uitdaging om de coördinatiestructuur te moduleren terwijl de dispersie met één atoom behouden blijft.

Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Zhang Tao en prof. Wang Aiqin van het Dalian Institute of Chemical Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen vervaardigde Ru ₁ /NC SAC met goede katalytische activiteit, selectiviteit en stabiliteit bij reductieve aminering van van biomassa afgeleide aldehyden/ketonen om primaire aminen te produceren, en verduidelijkte de structuur-prestatierelaties op atomair / moleculair niveau.

Deze studie is gepubliceerd in Natuurcommunicatie op 2 juni

De onderzoekers bereidden Ru ₁ /NC SAC naar de doelreactie, en ontdekte dat zowel de katalytische activiteit als de selectiviteit toenam met de afname van Ru-N-coördinatiegetallen. Bijzonder, Ru ₁ /NC SAC met Ru ₁ -N ₃ groep bood de beste katalytische prestaties, die veel beter was dan de ooit gerapporteerde nanodeeltjes en homogene Ru-katalysatoren.

Bovendien, Ru ₁ /NC vertoonde een uitstekende duurzaamheid tegen vergiftiging door CO of zwavelhoudende verbindingen, en de dispersie met één atoom bleef goed behouden, zelfs na reductie onder extreme omstandigheden.