Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).اضافي طور تي، جاري مدد کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ ڏيکاريون ٿا.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
اعلي ڪارڪردگي ڪيٽيلسٽن جي ڊيزائن ۽ ترقي کي منتخب ٿيل هائڊروجنيشن رد عمل ۾ خاص ڌيان ڏنو ويو آهي پر هڪ وڏو چئلينج رهي ٿو.هتي اسان هڪ monatomic RuNi الاءِ (SAA) جي رپورٽ ڪريون ٿا جنهن ۾ انفرادي Ru ايٽم Ru-Ni ڪوآرڊينيشن ذريعي Ni nanoparticles جي مٿاڇري تي متحرڪ آهن، جيڪو هڪ اليڪٽران جي منتقلي سان گڏ آهي زير زمين ني کان Ru ڏانهن.اسان جي ڄاڻ موجب، بهترين ڪيٽيلسٽ 0.4% RuNi SAA هڪ ئي وقت ۾ اعليٰ سرگرمي (TOF value: 4293 h–1) ۽ chemoselectivity 4-nitrostyrene کان 4-aminostyrene (پيداوار: >99%) جي چونڊيل هائيڊروجنيشن لاءِ، اعليٰ ترين سطح ڏيکاري ٿي. ڄاڻايل heterogeneous catalysts جي مقابلي ۾.سيٽو تجربن ۽ نظرياتي حسابن ۾ ڏيکاريو ويو آهي ته Ru-Ni انٽرفيس سائيٽون، اندروني فعال سائيٽن جي طور تي، 0.28 eV جي گھٽ توانائي جي رڪاوٽ سان NO بانڊ جي ترجيحي ٽوڙڻ کي وڌايو.ان کان علاوه، synergistic Ru-Ni catalysis intermediates (C8H7NO* ۽ C8H7NOH*) جي ٺهڻ جي حمايت ڪري ٿو ۽ شرح کي طئي ڪرڻ واري مرحلي کي تيز ڪري ٿو (C8H7NOH جي هائيڊروجنيشن*).
فنڪشنل آروميٽڪ امائنز، فائن ڪيميڪلز جا اهم بلڊنگ بلاڪ، دواسازي، زرعي ڪيميڪل، پگمينٽس ۽ پوليمر 1,2,3 جي پيداوار ۾ اهم صنعتي ايپليڪيشنون آهن.Heterogeneous catalysts تي آسانيءَ سان دستياب نائٽرو آروميٽڪ مرکبات جي ڪيٽيليٽڪ هائيڊروجنيشن هڪ ماحول دوست ۽ ريزائيڪل طريقي جي طور تي خاص ڌيان ڇڪايو آهي جيئن امينن جي ٺهڻ لاءِ اضافي قدر 4,5,6,7.جڏهن ته، -NO2 گروپن جي ڪيميائي چونڊ گھٽائڻ دوران ٻين گھٽائيندڙ گروپن جهڙوڪ الڪينز، الڪينس، هالوجن، يا ڪيٽونز کي برقرار رکڻ هڪ انتهائي گهربل آهي بلڪه مشڪل ڪم 8,9,10,11.تنهن ڪري، ٻين گهٽائيندڙ بانڊن کي متاثر ڪرڻ کان سواءِ -NO2 گروپن جي مخصوص گھٽتائي لاءِ هيٽروجنيئس ڪيٽالسٽ جو عقلي استعمال انتهائي گهربل آهي 12,13,14.نائٽرو آرينز جي هائيڊروجنيشن کي ڪيٽيليز ڪرڻ لاءِ ڪيتريون ئي عظيم ڌاتو-آزاد ڪيٽالسٽن جي تحقيق ڪئي وئي آهي، پر سخت رد عمل جون حالتون انهن جي وسيع استعمال کي روڪين ٿيون15,16.جيتوڻيڪ عظيم ڌاتو ڪيٽيلسٽ (جهڙوڪ Ru17, Pt18, 19, 20 يا Pd21, 22, 23) هلڪي رد عمل جي حالتن هيٺ سرگرم آهن، اهي عام طور تي وڏي قيمت، ذيلي اختياري چونڊ، ۽ گهٽ ايٽم استعمال جو شڪار ٿين ٿا.اهڙيءَ طرح، انتهائي فعال ۽ ڪيمو سليڪٽو ڪيٽالسٽس حاصل ڪرڻ عقلي ڊيزائن ۽ فائن ڍانچي جي فائن ٽيوننگ 24,25,26 هڪ وڏو چئلينج آهي.
Monatomic Alloy (SAA) ڪيٽالسٽن وٽ وڌ ۾ وڌ نوبل ڌاتو ڪارڪردگي، خاص جاميٽري ۽ اليڪٽرڪ ڍانچي، منفرد فعال سائيٽون مهيا ڪن ٿا، ۽ خصوصيت واري لڪير اسڪيلنگ رويي کي ٽوڙڻ سان شاندار ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي مهيا ڪن ٿا 27,28,29,30,31.SAA ۾ ڊوپ ٿيل اڪيلو ايٽمس ۽ ميزبان ڌاتو ايٽمس ڊبل فعال سائيٽن جي طور تي ڪم ڪري سگھن ٿا، ڪيترن ئي ذيلي ذيلي ذخيرو کي چالو ڪرڻ يا مختلف ابتدائي رد عمل جي مرحلن کي مختلف سائيٽن تي ٿيڻ جي اجازت ڏئي ٿو 32,33,34.ان کان علاوه، الڳ ٿيل ناپاڪ ڌاتو ايٽمس ۽ ميزبان دھاتن جي وچ ۾ heterometallic اتحادين idiosyncratic synergistic اثرات کي جنم ڏئي سگھن ٿا، جيتوڻيڪ ايٽمي سطح تي دھات جي سائيٽن جي ٻن سيٽن جي وچ ۾ اهڙن همراهاتي اثرات کي سمجھڻ تڪراري رهي ٿو 35,36,37,38.فنڪشنل نائٽرويئرين جي هائيڊروجنيشن لاء، فعال سائيٽن جي برقي ۽ جاميٽري ساختن کي اهڙي طرح ٺهيل هجڻ گهرجي جيئن خاص طور تي نائٽرو گروپن جي فعال ٿيڻ کي تيز ڪرڻ لاء.ضابطي جي طور تي، اليڪٽران جي گھٽتائي واري نائٽرو گروپن کي خاص طور تي ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري جي نيوڪليوفيلڪ علائقن تي جذب ڪيو ويندو آهي، جڏهن ته بعد ۾ هائيڊروجنيشن جي رستي ۾، پاڙيسري فعال سائيٽن جي ڪوآپريٽو ڪيٽيليسس کي ڪنٽرول ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪندو reactivity ۽ chemoselectivity4,25.اهو اسان کي حوصلا افزائي ڪري ٿو SAA ڪيٽيليسٽس کي ڳولڻ لاء هڪ اميدوار اميدوار جي طور تي نائيٽرواروميٽڪ مرکبات جي ڪيميسليڪل هائيڊروجنيشن جي ڪيٽيليٽيڪ ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء، انهي سان گڏ فعال سائيٽ جي جوڙجڪ ۽ ايٽمي پيماني تي ڪيٽيليڪ ڪارڪردگي جي وچ ۾ لاڳاپا وڌيڪ واضح ڪرڻ.
هتي، ڪيٽالسٽس جي بنياد تي monatomic RuNi مرکبات تيار ڪيا ويا هڪ ٻن مرحلن واري مصنوعي طريقي جي بنياد تي، جنهن ۾ هڪ پرت واري ڊبل هائيڊروڪسائيڊ (LDH) جي ساختماني-ٽپوولوجيڪل تبديلي شامل آهي جنهن جي پٺيان اليڪٽررو-ڊسپليسمينٽ علاج.RuNi SAA 4-nitrostyrene کان 4-aminostyrene جي ڪيمو سليڪٽو هائيڊروجنيشن لاءِ غير معمولي ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي (>99% پيداوار) ڏيکاري ٿو ~ 4300 mol-mol Ru-1 h-1 جي ٽرن اوور فريڪوئنسي (TOF) سان، جيڪو سڀ کان وڌيڪ آهي. ساڳي رد عمل جي حالتن هيٺ رجسٽر ٿيل heterogeneous catalysts جي وچ ۾ سطح.Electron microscopy ۽ spectroscopic characterization ڏيکاريو ويو آهي ته الڳ ٿيل Ru ائٽم Ni nanoparticles (~8 nm) جي مٿاڇري تي پکڙيل آهن، هڪ مستحڪم Ru-Ni ڪوآرڊينيشن ٺاهي رهيا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ منفي Ru سائيٽون (Ruδ-) اليڪٽران جي زير زمين ني کان Ru تائين منتقل ٿيڻ سبب. .سيٽو FT-IR ۾، XAFS مطالعي ۽ کثافت فنڪشنل ٿيوري (DFT) حسابن جي تصديق ڪئي وئي آهي ته سائيٽون Ru-Ni انٽرفيس تي اندروني فعال سائيٽن جي طور تي نائٽرو کي آسان بڻائي ٿو.چالو جذب (0.46 eV) monometallic nickel catalyst کان مختلف آهي.(0.74 eV).ان کان علاوه، هائڊروجن جي تقسيم پاڙيسري ني جي پوزيشن ۾ ٿئي ٿي، جنهن جي پٺيان وچولين جي هائيڊروجنيشن (C8H7NO* ۽ C8H7NOH*) Ruδ پوزيشن ۾.RuNi SAA ڪيٽيليسٽ ۾ سپورٽ ڊوپنگ جو هم وقت سازي اثر شاندار نائٽرو آرينز هائيڊروجنيشن سرگرمي ۽ سليڪٽيٽي جو نتيجو آهي، جنهن کي وڌايو وڃي ٿو ٻين ناياب نوبل ڌاتو ڪيٽالسٽن تائين جيڪي ساخت جي حساس ردعمل ۾ استعمال ٿيل آهن.
ليئرڊ ڊبل هائيڊرو آڪسائيڊ (LDH) اڳڪٿين جي structural Topology جي منتقلي جي بنياد تي، اسان monometallic Ni تيار ڪيو آهي جيڪو بيڪار Al2O3 ذيلي ذخيرو تي جمع ڪيو ويو آهي.ان کان پوءِ، RuNi/Al2O3 bimetallic نمونن جو هڪ سيٽ مختلف Ru مواد سان (0.1-2 wt %) صحيح طور تي اليڪٽررو ڊسپلسمينٽ ذريعي ترتيب ڏنو ويو ته جيئن Ni nanoparticles (NPs) (Fig. 1a) جي مٿاڇري تي Ru ايٽمس جمع ڪري.inductively ملائي پلازما ايٽمي اخراج اسپيڪٽروميٽري (ICP-AES) ماپون واضح طور تي انهن نمونن ۾ Ru ۽ Ni جي بنيادي جوڙجڪ ڏنيون آهن (ضمني جدول 1)، جيڪو نظرياتي فيڊ اسٽاڪ لوڊ ڪرڻ جي ويجهو آهي.SEM تصويرون (ضمني شڪل 1) ۽ BET نتيجا (ضمني انگ اکر 2-9 ۽ ضمني جدول 1) واضح طور تي ڏيکاري ٿو ته مورفولوجي ساخت ۽ RuNi/Al2O3 نموني جي مخصوص سطح واري ايراضي برقي ڪيميڪل علاج دوران واضح تبديليون نه اينديون آهن.- حرڪت جو عمل.X-ray جو نمونو (Fig. 1b) 2θ 44.3°، 51.6°، ۽ 76.1° تي خصوصيت جي عڪاسي جو هڪ سلسلو ڏيکاري ٿو، عام ني (JCPDS 004-0850) جا مرحلا (111)، (200) ۽ (220) ڏيکاري ٿو. ).خاص طور تي، RuNi جا نمونا دھاتي يا آڪسائيڊ ٿيل Ru جي عڪس کي نه ڏيکاريندا آهن، اهو اشارو ڪري ٿو ته Ru قسمين جي هڪ اعلي تڪرار.monometallic Ni ۽ RuNi نموني جي ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (TEM) ماپون (Fig. 1c1–c8) ڏيکارين ٿيون ته نڪيل نانو ذرڙا چڱيءَ طرح منتشر ۽ متحرڪ آهن هڪ بيحد Al2O3 سپورٽ تي هڪجهڙا ذرات جي سائزن سان (7.7–8.3 nm).HRTEM تصويرون (Figs. 1d1–d8) ڏيکارين ٿيون 0.203 nm جو هڪ يونيفارم لٽيس عرصو Ni ۽ RuNi نموني ۾، جيڪو Ni(111) جهازن سان ملندڙ جلندڙ آهي، تنهن هوندي به، Ru ذرڙن جا لٽيس ڪنارا غير حاضر آهن.اهو ظاهر ڪري ٿو ته Ru جوهر نموني جي مٿاڇري تي تمام گهڻو منتشر آهن ۽ ني لٽيس دور کي متاثر نه ڪندا آهن.ان دوران، 2 wt% Ru/Al2O3 هڪ ڪنٽرول جي طور تي جمع ڪرڻ واري طريقي سان ترتيب ڏني وئي هئي، جنهن ۾ Ru ڪلستر Al2O3 سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي هڪجهڙائي سان ورهايل هئا (ضمني انگن اکرن 10-12).
RuNi/Al2O3 نموني، b X-ray جي تفاوت جا نمونا Ni/Al2O3 ۽ مختلف RuNi/Al2O3 نمونن لاءِ سنٿيسس روٽ جي اسڪيم.c1−c8 TEM ۽ d1−d8 HRTEM گريٽنگ تصويرن سان لاڳاپيل ذرات جي ماپ جي تقسيم سان monometallic Ni, 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.4 wt%, 0.6 wt%, 0, 8% wt., 1 wt.پٽي ٿيل تصوير.% ۽ 2 wt.% RuNi."au" جو مطلب آهي خودمختياري يونٽ.
RuNi نموني جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي کي 4-نائيٽروسٽيئرين (4-NS) کان 4-امينوسٽيئرين (4-AS) جي ڪيميائي چونڊ هائڊروجنشن ذريعي اڀياس ڪيو ويو.خالص Al2O3 سبسٽريٽ تي 4-NS جي تبديلي صرف 0.6٪ 3 ڪلاڪن کان پوءِ (ضمني جدول 2)، Al2O3 جي ٿورڙي ڪيٽيليٽڪ اثر جي نشاندهي ڪري ٿي.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.2a، اصل نڪيل ڪيٽيلسٽ انتهائي گهٽ ڪيٽيليٽڪ سرگرمي ڏيکاري ٿي 4-NS جي 7.1% جي 3 ڪلاڪن کان پوءِ تبديلي سان، جڏهن ته 100% تبديلي ساڳئي حالتن هيٺ monometallic Ru catalyst جي موجودگيءَ ۾ حاصل ٿي سگهي ٿي.سڀ RuNi catalysts ڏيکاريا هڪ خاص طور تي وڌيل هائيڊروجنيشن سرگرمي (تبادلي: ~ 100٪، 3 h) مونوميٽالڪ نموني جي مقابلي ۾، ۽ رد عمل جي شرح مثبت طور تي Ru مواد سان لاڳاپيل هئي.هن جو مطلب آهي ته Ru ذرات هائيڊروجنيشن جي عمل ۾ هڪ فيصلي وارو ڪردار ادا ڪن ٿا.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، پيداوار جي چونڊ (Fig. 2b) ڪيٽالسٽ جي لحاظ کان تمام گهڻو مختلف آهي.گھٽ فعال خالص نڪيل ڪيٽالسٽ لاءِ، مکيه پراڊڪٽ 4-نائيٽروٿيل بينزين (4-NE) (انتخاب: 83.6٪) ۽ 4-AC جي چونڊ 11.3٪ ھئي.monometallic Ru جي صورت ۾، 4-NS ۾ C=C بانڊ -NO2 جي ڀيٽ ۾ هائيڊروجنيشن لاءِ وڌيڪ حساس هوندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ 4-nitroethylbenzene (4-NE) يا 4-aminoethylbenzene (4-AE)؛4-AC جي چونڊ صرف 15.7٪ هئي.حيرت انگيز طور تي، RuNi ڪيٽالسٽن سان نسبتا گھٽ Ru مواد (0.1-0.4 wt٪) ڏيکاريا شاندار چونڊ (> 99٪) کان 4-امينوسٽائرين (4-AS)، ظاهر ڪن ٿا ته اهو NO2 آهي ۽ ونائل نه آهي، منفرد طور تي ڪيميائي چونڊيل آهي.جڏهن Ru جو مواد 0.6 wt.٪ کان وڌي ويو، 4-AS جي چونڊيليت Ru جي وڌندڙ لوڊشيڊنگ سان تيزيءَ سان گهٽجي وئي، جڏهن ته 4-AE جي سليڪٽيٽي بدران وڌي وئي.2 wt٪ RuNi تي مشتمل ڪيٽالسٽ لاءِ، نائٽرو ۽ ونائل گروپن کي 98٪ جي 4-AE جي اعليٰ چونڊ سان تمام گهڻو هائڊروجن ڪيو ويو.Catalytic Reaction تي Ru dispersion State جي اثر جو مطالعو ڪرڻ لاءِ، 0.4 wt% Ru/Al2O3 نمونا تيار ڪيا ويا (ضمني انگ اکر 10، 13 ۽ 14) جن ۾ Ru ذرڙا گهڻو ڪري پکڙيل هئا انفرادي ايٽم جي طور تي ۽ بعد ۾ ڪجهه Ru ڪلستر.(اردو ايٽمي Ru).ڪيٽيليٽيڪ ڪارڪردگي (ضمني جدول 2) ڏيکاري ٿو ته 0.4 wt٪ Ru/Al2O3 4-AS سليڪٽيٽي (67.5٪) کي بهتر بڻائي ٿو 2 wt٪ Ru/Al2O3 نموني جي مقابلي ۾، پر سرگرمي تمام گهٽ آهي (تبادلي: 12.9).%;3 ڪلاڪ).CO pulsed chemisorption ماپن پاران طئي ڪيل مٿاڇري تي ڌاتو جي سائيٽن جي ڪل تعداد جي بنياد تي، RuNi ڪيٽالسٽ جي ٽرن اوور فريڪوئنسي (TOFmetal) حاصل ڪئي وئي گھٽ 4-NS ڪنورشن تي (ضمني شڪل 15)، جنهن ۾ پهريون ڀيرو واڌ جو رجحان ڏيکاريو ويو. ۽ پوءِ آر يو لوڊشيڊنگ ۾ وڌندڙ واڌ سان گھٽجڻ (ضمني تصوير 16).اهو مشورو ڏئي ٿو ته سڀئي سطحي ڌاتو سائيٽون RuNi catalysts لاءِ مقامي فعال سائيٽن طور ڪم نه ڪن.ان کان علاوه، RuNi ڪيٽيليسٽ جي TOF کي Ru سائيٽن مان ڳڻيو ويو ان جي اندروني ڪيٽيليٽڪ سرگرمي کي وڌيڪ ظاهر ڪرڻ لاءِ (Fig. 2c).جيئن ته Ru جو مواد 0.1 wt کان وڌي ٿو.٪ کان 0.4 wt.% RuNi catalysts ڏيکاريا لڳ ڀڳ لڳاتار TOF قدر (4271–4293 h–1)، جيڪو اشارو ڪري ٿو Ru ذرڙن جي لوڪلائيزيشن کي ايٽمي تڪرار ۾ (ممڪن طور RuNi SAA جي ٺهڻ سان).) ۽ مکيه فعال سائيٽ طور ڪم ڪري ٿو.جڏهن ته، Ru (0.6-2 wt % جي اندر) جي لوڊشيڊنگ ۾ وڌيڪ اضافو سان، TOF قدر خاص طور تي گهٽجي ٿو، جيڪو فعال مرڪز جي اندروني جوڙجڪ ۾ تبديلي کي ظاهر ڪري ٿو (ايٽمي تڪرار کان Ru nanoclusters تائين).ان کان علاوه، اسان جي ڄاڻ مطابق، 0.4 wt% RuNi (SAA) ڪيٽيليسٽ جو TOF اعليٰ سطح تي آھي دھاتي ڪيٽالسٽن جي وچ ۾ اڳي ئي ساڳي رد عمل جي حالتن (ضمني جدول 3) جي تحت ٻڌايو ويو آھي، وڌيڪ ظاھر ڪري ٿو ته monoatomic RuNi الائيز شاندار ڪيٽيليٽڪ ملڪيت مهيا ڪن ٿا.تماشوضمني شڪل 17 ڏيکاري ٿو 0.4 wt% RuNi (SAA) ڪيٽالسٽ جي ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي H2 جي مختلف دٻاءُ ۽ گرمي پد تي، جتي H2 پريشر 1 MPa ۽ 60 ° C جي رد عمل جي درجه حرارت کي استعمال ڪيو ويو مثالي رد عمل جي ماپن جي طور تي.نمونو جنهن ۾ RuNi 0.4 wt.٪ (تصوير 2d)، ۽ سرگرمي ۽ پيداوار ۾ ڪا خاص گھٽتائي نه ڪئي وئي پنجن لڳاتار چڪر دوران.X-ray ۽ TEM تصويرون 0.4 wt% RuNi ڪيٽالسٽ جي 5 سائيڪلن کان پوءِ استعمال ڪيا ويا (ضمني انگ اکر 18 ۽ 19) ڪرسٽل جي جوڙجڪ ۾ ڪا خاص تبديلي نه ڏيکاريا، چونڊيل هائيڊروجنيشن رد عمل جي اعلي استحڪام جي نشاندهي ڪن ٿا.ان کان علاوه، 0.4 wt٪ RuNi (SAA) ڪيٽيلسٽ پڻ امينن جي بهترين پيداوار فراهم ڪري ٿو ٻين نائٽرو آروميٽڪ مرکبات جي ڪيميائي چونڊ هائڊروجنيشن لاءِ جنهن ۾ هالوجن، الڊي هائيڊس، ۽ هائيڊروڪسيل گروپ (ضمني جدول 4) شامل آهن، ان جي سٺي لاڳو ٿيڻ جو مظاهرو ڪري ٿو.
a Catalytic Conversion and b distribution of 4-nitrostyrene hydrogenation products جي موجودگي ۾ monometallic Ni, Ru، ۽ RuNi ڪيٽالسٽ جي موجودگي ۾ مختلف Ru مواد سان (0.1–2 wt %)، سي ڪيٽيليٽڪ متحرڪ رينج ۾، ٽرن اوور فريڪوئنسي (TOF) RuNi تي ru per mole جي بنياد تي catalists.d 0.4 wt.% RuNi ڪيٽالسٽ جي ٻيهر استعمال جي امڪان لاءِ ٽيسٽ پنجن لڳاتار ڪيٽيليٽڪ چڪر لاءِ.ln (C0/C) نائيٽروبينزين ۽ اسٽائرين (1:1) جي ميلاپ سان e-nitrobenzene ۽ f-styrene جي هائيڊروجنيشن جي رد عمل جي وقت تي ٻڌل آهي.رد عمل جون حالتون: 1 mmol reagent، 8 ml solvent (ethanol)، 0.02 g catalyst، 1 MPa H2، 60 ° C، 3 ڪلاڪ.نقص بارن کي ٽن نقلن جي معياري انحراف جي طور تي بيان ڪيو ويو آھي.
اهم ڪيميائي چونڊ فرق جي وڌيڪ تحقيق ڪرڻ لاءِ، اسٽائرين ۽ نائٽروبينزين (1:1) جي ميلاپ جي هائيڊروجنيشن پڻ monometallic catalysts Ni, Ru, 0.4 wt% RuNi ۽ 2 wt% RuNi جي موجودگيءَ ۾ ڪئي وئي (ضمني شڪل. 20).جيتوڻيڪ فنڪشنل گروپن جي رد عمل جي هائڊروجنيشن جي chemoselectivity هڪجهڙائي آهي، حقيقت ۾ اتي موجود آهن ڪجهه اختلاف intramolecular ۽ intermolecular hydrogenation جي چونڊ ۾ molecular allosteric اثرات جي ڪري.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.2e,f، وکر ln(C0/C) بمقابله رد عمل جو وقت اصل کان هڪ سڌي لڪير ڏئي ٿو، اهو ظاهر ڪري ٿو ته ٻئي نائٽروبينزين ۽ اسٽائرين pseudo-first order reactions آهن.Monometallic nickel catalysts ٻنهي p-nitrobenzene (0.03 h-1) ۽ styrene (0.05 h-1) لاءِ انتهائي گهٽ هائيڊروجنيشن جي شرح ثابتي ڏيکاري ٿي.خاص طور تي، هڪ ترجيحي اسٽائرين هائيڊروجنيشن سرگرمي (شرح مسلسل: 0.89 h-1) Ru monometallic catalyst تي حاصل ڪئي وئي، جيڪا نائيٽروبينزين هائيڊروجنيشن سرگرمي (شرح مسلسل: 0.18 h-1) کان تمام گهڻي آهي.هڪ ڪيٽيليسٽ جي صورت ۾ جنهن ۾ RuNi (SAA) 0.4 wt.% نائيٽروبينزين هائيڊروجنيشن متحرڪ طور تي اسٽائرين هائيڊروجنيشن کان وڌيڪ سازگار آهي (مسلسل شرح: 1.90 h-1 بمقابله 0.04 h-1)، -NO2 گروپ لاءِ ترجيح ڏيکاري ٿي.اوور سي هائڊروجنيشن = بانڊ سي. 2 wt سان ڪيٽالسٽ لاءِ.% RuNi، نائيٽروبينزين (1.65 h-1) جي هائيڊروجنيشن جي مسلسل شرح 0.4 wt جي مقابلي ۾ گھٽجي وئي.% RuNi (پر اڃا به مونو-ميٽيل ڪيٽالسٽ کان وڌيڪ)، جڏهن ته اسٽائرين جي هائيڊروجنيشن جي شرح ڊرامائي طور تي وڌي وئي (شرح مسلسل: 0.68).h-1).اهو پڻ ظاهر ڪري ٿو ته ني ۽ رو جي وچ ۾ هڪ هم وقت سازي اثر سان، ڪيٽيليٽڪ سرگرمي ۽ ڪيموسليڪيوٽي -NO2 گروپن ڏانهن خاص طور تي RuNi SAA جي مقابلي ۾ وڌي ويا آهن.
رو ۽ ني مرکبات جي منتشر رياستن کي بصري طور تي طئي ڪرڻ لاءِ، تيز زاويه رنگ ڊارڪ اسڪيننگ اليڪٽران مائيڪرو اسڪوپي استعمال ڪندي هڪ تصويري طريقو استعمال ڪيو ويو aberration اصلاح (AC-HAADF-STEM) ۽ عنصر ميپنگ ذريعي توانائي منتشر اسپيڪٽروڪوپي (EDS) ذريعي.0.4 wt٪ RuNi مواد سان گڏ نموني جو EMF عنصري نقشو (Fig. 3a, b) ڏيکاري ٿو ته Ru انتهائي هڪجهڙائي سان نڪيل نانو پارٽيڪلز تي پکڙيل آهي، پر Al2O3 سبسٽريٽ تي نه، لاڳاپيل AC-HAADF-STEM تصوير (تصوير. 3c) ڏيکاري ٿو، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته Ni NPs جي مٿاڇري تي Ru ائٽم جي ايٽمي سائيز جا ڪيترائي روشن دڳا آهن (نيري تيرن سان نشان لڳل آهن)، جڏهن ته نه ته ڪلستر ۽ نه ئي Ru nanoparticles نظر اچن ٿا.تصوير 3d)، موناٽوميڪ RuNi الائيز جي ٺهڻ جو مظاهرو ڪندي.هڪ نموني لاءِ جنهن ۾ RuNi 0.6 wt.% (Fig. 3e)، سنگل Ru ايٽم ۽ ٿورڙي مقدار ۾ بلڪ Ru ذرڙا Ni NPs تي ڏٺا ويا، جيڪي وڌيل لوڊ جي ڪري Ru ايٽم جي هڪ ننڍڙي مجموعي کي ظاهر ڪن ٿا.2 wt٪ RuNi مواد سان نموني جي صورت ۾، Ni NPs تي ڪيترائي وڏا Ru ڪلستر HAADF-STEM تصوير (Fig. 3f) ۽ EDS عنصري نقشي ۾ مليا ويا (ضمني تصوير. 21)، اشارو ڪيو ويو ته Ru جي وڏي جمعيت. .
هڪ HAADF-STEM تصوير، b لاڳاپيل EDS ميپنگ تصوير، c اعلي ريزوليوشن AC-HAADF-STEM تصوير، ڊي وڌايل اسٽيم تصوير ۽ 0.4 wt٪ RuNi نموني جي ساڳئي شدت جي ورڇ.(e, f) AC-HAADF-STEM نمونن جون تصويرون جن ۾ 0.6 wt.% RuNi ۽ 2 wt.% RuNi، ترتيب سان.
Ni/Al2O3 ۽ Ru/Al2O3 نموني جي مقابلي ۾، DRIFTS اسپيڪٽرا آف CO adsorption in situ (تصوير 4a) ڪيو ويو ته جيئن 0.4 wt تي مشتمل نمونن جي ساختي تفصيلن جو وڌيڪ مطالعو ڪيو وڃي.٪، 0.6 wt.٪ ۽ 2 wt.% RuNi.هڪ Ru/Al2O3 نموني تي CO جذب هڪ مکيه چوٽي 2060 سينٽي-1 ۽ ٻي وسيع چوٽي 1849 سينٽي-1 تي ڏئي ٿي، جنهن کي منسوب ڪيو ويو آهي لڪير CO جي جذب سان Ru تي ۽ ٻن پاڙيسري Ru ايٽمز تي پلنگ، ترتيب سان CO39,40.monometallic Ni نموني لاءِ، هڪ مضبوط چوٽي صرف 2057 سينٽي-1 تي نظر اچي ٿي، جيڪا نڪيل علائقي ۾ لڪير CO41,42 ڏانهن منسوب ڪئي وئي آهي.RuNi نموني لاءِ، 2056 cm-1 تي مکيه چوٽي کان علاوه، ~ 2030 cm-1 تي مرڪز هڪ الڳ ڪلهي آهي.Gaussian peak fitting method استعمال ڪيو ويو معقول طور تي RuNi نموني جي ورڇ کي 2000-2100 cm-1 جي حد ۾ ۽ CO جي ورڇ کي ني (2056 cm-1) علائقي ۽ Ru (2031-2039 cm) علائقي ۾.ٻه چوٽيون لڪير سان جذب ڪيون ويون - 1) (تصوير 4b).دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، Ru/Al2O3 نموني (2060 cm–1) کان RuNi نموني (2031–2039 cm–1) تائين، Ru علائقي ۾ لڪيءَ سان لاڳاپيل CO چوٽي هڪ اهم ريڊ شفٽ مان گذري ٿي ۽ وڌندڙ Ru مواد سان وڌي ٿي.اهو اشارو ڪري ٿو RuNi نموني ۾ Ru ذرڙن جي وڌيل اليڪٽران جي منفيت، جيڪو Ni کان Ru ڏانهن اليڪٽران جي منتقلي جو نتيجو آهي، Ru کان d-π اليڪٽران جي موٽ ۾ اينٽي بانڊنگ CO 2π* orbital ڏانهن وڌي ٿو.ان کان علاوه، هڪ نموني لاءِ جنهن ۾ 0.4 ماس٪ RuNi، ڪو به پلنگ جذب ڪرڻ جي چوٽي نه ڏٺو ويو، اهو ظاهر ڪري ٿو ته Ru ذرڙا الڳ ٿيل ني ايٽمس (SAA) جي طور تي موجود آهن.0.6 wt سان نموني جي صورت ۾.% RuNi ۽ 2 wt.% RuNi، برجنگ CO جي موجودگي تصديق ڪري ٿي Ru multimers يا ڪلسٽرز جي موجودگي، جيڪو AC-HAADF-STEM نتيجن سان سٺي معاهدي ۾ آهي.
a In Situ CO-DRIFTS spectra of Ni/Al2O3, Ru/Al2O3 ۽ 0.4 wt.%, 0.6 wt.%, 2 wt.% RuNi جا نمونا هيليم گئس جي وهڪري سان 2100-1500 cm-1 جي حد ۾ 20 منٽ لاءِ.b RuNi/Al2O3 نموني جو اسڪيل ٿيل ۽ گاسي-فٽ ٿيل اسپيڪٽرا مقرر ٿيل چوٽي پوزيشن ۽ FWHM سان.c ان حالت ۾ Ru K-edge XANES اسپيڪٽرا ۽ d EXAFS فورئر ٽرانسفارم اسپيڪٽرا مختلف نموني جا.E Ru ورق، f 0.4 wt% RuNi ۽ g RuO2 مان e Ru نموني لاءِ Morlet wavelet جي بنياد تي XAFS K-edge Ru سگنلن جو K2-وزن وارو موج تبديل."au" جو مطلب آهي خودمختياري يونٽ.
X-ray جي جذبي جي جوڙجڪ ۾ عام طور تي X-ray جذب جي جوڙجڪ (XANES) اسپيڪٽرا کي RuNi نموني جي برقي ۽ جاميٽري ساخت جي مطالعي لاء Ru ورق ۽ RuO2 نموني سان گڏ ڪيو ويو.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.4c، جيئن Ru جي لوڊشيڊنگ گھٽجي ٿي، تيئن اڇي لڪير جي شدت Ru/Al2O3 نموني کان RuNi نموني تائين گھٽجي ٿي.ان دوران، ني جي K-ايج تي XANES اسپيڪٽرم جي سفيد لڪير جي شدت اصل Ni نموني کان RuNi نموني ۾ معمولي واڌ ڏيکاري ٿي (ضمني تصوير 22).اهو اشارو ڪري ٿو ته اليڪٽران جي کثافت ۾ تبديلي ۽ رو مرکبات جي ڪوآرڊينيشن ماحول.جيئن ڏيکاريو ويو آهي ايڪس-ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽرو اسپيڪٽرا (XPS) اسپيڪٽرا (ضمني شڪل 23) ۾، RuNi نموني جي Ru0 چوٽي هڪ هيٺين پابند توانائي ڏانهن منتقل ٿي وئي ۽ Ni0 چوٽي مونوميٽالڪ Ru ۽ Ni جي مقابلي ۾ وڌيڪ پابند توانائي ڏانهن منتقل ٿي وئي.، جيڪو اضافي طور تي RuNi SAA ۾ ني ايٽمز کان Ru ايٽم تائين اليڪٽران جي منتقلي جو مظاهرو ڪري ٿو.RuNi SAA(111) مٿاڇري جو بيڊر چارج تجزيو ڏيکاري ٿو ته الڳ ٿيل Ru ائٽم منفي چارجز (Ruδ-) کڻن ٿا جيڪي زير زمين ني ايٽمس (ضمني شڪل 24) مان منتقل ڪيا وڃن ٿا، جيڪو ان حالت ۾ DRIFTS ۽ XPS نتيجن سان مطابقت رکي ٿو.Ru (Fig. 4d) جي تفصيلي ڪوآرڊينيشن ڍانچي جو مطالعو ڪرڻ لاءِ، اسان فورئر ٽرانسفارم ۾ وڌايل ايڪس-ري جذب فائين گرينڊ اسپيڪٽرو اسڪوپي (EXAFS) ڪئي.نمونو جنهن ۾ RuNi 0.4 wt.% جي تيز چوٽي ~ 2.1 Å آهي، جيڪا Ru-O (1.5 Å) ۽ Ru-Ru (2.4 Å) شيل جي وچ واري علائقي ۾ واقع آهي، جنهن کي Ru-Ni coordination44، 45 ڏانهن منسوب ڪري سگهجي ٿو. ڊيٽا جي ٺهڻ جا نتيجا EXAFS (ضمني جدول 5 ۽ ضمني انگ اکر 25-28) ڏيکاري ٿو ته Ru-Ni رستي جو ڪوآرڊينيشن نمبر (CN) 5.4 آهي، جڏهن ته 0.4 wt تي ڪو به Ru-Ru ۽ Ru-O ڪوآرڊينيشن ناهي.% RuNi نموني.هي تصديق ڪري ٿو ته مکيه Ru ايٽم ايٽمي طور تي منتشر آهن ۽ ني جي چوڌاري گهيريل آهن، هڪ monoatomic مصر ٺاهيندي.اهو نوٽ ڪيو وڃي ٿو ته چوٽي جي شدت (~ 2.4 Å) جي Ru-Ru ڪوآرڊينيشن 0.6 wt جي نموني ۾ ظاهر ٿئي ٿي.٪ RuNi ۽ وڌايو ويو آھي نموني ۾ 2 wt.% RuNi.خاص طور تي، EXAFS وکر فٹنگ ڏيکاري ٿي ته Ru-Ru ڪوآرڊينيشن نمبر خاص طور تي 0 (0.4 wt.٪ RuNi) کان 2.2 (0.6 wt.٪ RuNi) تائين وڌي ويا ۽ اڳتي وڌي 6.7 (2 wt.٪.٪ RuNi) تائين، بالترتيب. ظاھر ڪري ٿو ته جيئن Ru لوڊ وڌي ٿو، Ru ائٽم آهستي آهستي گڏ ٿين ٿا.Ru K-edge XAFS سگنلن جي K2-وزن واري ويڪري ٽرانسفارم (WT) کي وڌيڪ استعمال ڪيو ويو ته Ru species جي ڪوآرڊينيشن ماحول جو مطالعو ڪرڻ لاءِ.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.4e، Ru foil lobes at 2.3 Å، 9.7 Å-1 جو حوالو Ru-Ru جو حصو.هڪ نموني ۾ جنهن ۾ RuNi 0.4 wt.% (تصوير 4f) k = 9.7 Å-1 ۽ 5.3 Å-1 تي ڪي به لاب نه آهن، سواءِ Ru جو مرڪزي بانڊ Ru ائٽم ۽ O ائٽم سان (Fig. 4g)؛Ru-Ni 2.1 Å، 7.1 Å-1 تي مشاهدو ڪيو ويو آهي، جيڪو SAA جي ٺهڻ کي ثابت ڪري ٿو.ان کان علاوه، مختلف نمونن لاءِ ني جي K-ايجنڊا تي موجود EXAFS اسپيڪٽرا ڪو خاص فرق نه ڏيکاريو آهي (ضمني شڪل 29)، اهو ظاهر ڪري ٿو ته ني جي ڪوآرڊينيشن ڍانچي سطح Ru ايٽمز کان گهٽ متاثر ٿيل آهي.مختصر ۾، AC-HAADF-STEM جي نتيجن، سيٽو CO-DRIFTS ۾، ۽ سيٽو XAFS تجربن ۾ RuNi SAA catalysts جي ڪامياب تياري ۽ Ni NPs تي Ru ذرڙن جي ارتقا کي سنگل ايٽم کان Ru multimers تائين وڌائڻ جي تصديق ڪئي. رو لوڊ.ان کان علاوه، HAADF-STEM تصويرون (ضمني تصوير. 30) ۽ EXAFS اسپيڪٽرا (ضمني تصوير. 31) RuNi SAA ڪيٽالسٽز جو استعمال ڪيو ويو آهي ته 5 چڪر کان پوءِ Ru ائٽم جي تڪراري حالت ۽ ڪوآرڊينيشن ڍانچي ۾ ڪا خاص تبديلي نه آئي، ثابت ٿي ته مستحڪم RuNi SAA catalyst.
H2-TPD ماپون مختلف ڪيٽالسٽن تي هائيڊروجن جي جدا جدا جذبي جو مطالعو ڪرڻ لاءِ ڪيون ويون ۽ نتيجن مان معلوم ٿيو ته انهن سڀني ڪيٽالسٽن وٽ مضبوط H2 ڊسڪشن جي گنجائش آهي جنهن ۾ ~100 °C (ضمني شڪل 32) تي desorption چوٽي آهي.مقداري تجزيي جا نتيجا (ضمني شڪل 33) رد عمل ۽ هائيڊروجن جي خارج ٿيڻ جي مقدار جي وچ ۾ واضح لڪير لاڳاپو نه ڏيکاريا.ان کان علاوه، اسان D2 آاسوٽوپس سان تجربا ڪيا ۽ 1.31 (TOFH/TOFD) (ضمني شڪل 34) جي هڪ ڪنيٽيڪل آئسوٽوپ اثر (KIE) حاصل ڪئي، اهو مشورو ڏئي ٿو ته H2 جي چالو ۽ الڳ ٿيڻ اهم آهن پر شرح کي محدود ڪرڻ وارا قدم نه آهن.DFT ڳڻپ وڌيڪ تحقيق ڪرڻ لاءِ ڪيو ويو ھائڊروجن جي جذب ۽ علحدگي واري رويي جي روني SAA بمقابلہ دھاتي ني اڪيلو (ضمني تصوير 35).RuNi SAA نمونن لاءِ، H2 ماليڪيول ترجيحي طور تي -0.76 eV جي جذبي توانائي سان گڏ واحد Ru ايٽمز جي مٿان chemisorb ڪن ٿا.تنهن کان پوءِ، هائيڊروجن ٻن فعال H ايٽمس ۾ جدا ٿي وڃي ٿي Ru-Ni RuNi SAA جي سوراخ واري سائيٽن تي، 0.02 eV جي توانائي جي رڪاوٽ کي ختم ڪندي.Ru سائيٽن کان علاوه، H2 ماليڪيولن کي Ru (Asorption Energy: -0.38 eV) جي ڀرسان ني ايٽمز جي مٿئين سائيٽن تي به ڪيميائي مرڪب ڪري سگهجي ٿو ۽ پوءِ Ru-Ni ۽ Ni-Ni جي سوراخ واري سائيٽن تي ٻن Hs ۾ ورهائي سگهجي ٿو.ايٽمي رڪاوٽ 0.06 eV.ان جي برعڪس، ني (111) جي مٿاڇري تي H2 ماليڪيولز جي جذب ۽ ورهاڱي لاءِ توانائي جون رڪاوٽون -0.40 eV ۽ 0.09 eV آهن.انتهائي گھٽ توانائي جي رڪاوٽ ۽ غير معمولي فرق ظاهر ڪن ٿا ته H2 آساني سان ني ۽ RuNi سرفڪٽنٽ جي مٿاڇري تي الڳ ٿي وڃي ٿو (Ni-site يا Ru-site)، جيڪو ان جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي کي متاثر ڪرڻ وارو اهم عنصر ناهي.
ڪجھ فنڪشنل گروپن جي چالو ٿيل جذب ذيلي ذخيرو جي چونڊيل هائڊروجنشن لاء اهم آهي.تنهن ڪري، اسان 4-NS جذب جي ممڪن ترتيبن جي تحقيق ڪرڻ لاءِ DFT حساب ڪيو ۽ RuNi SAA(111) سطح تي فعال سائيٽون، ۽ اصلاح جا نتيجا ضمني شڪل 36 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. بظاهر متوازي ترتيب (تصوير 5a ۽ ضمني شڪل. 36e)، جنهن ۾ N ائٽم Ru-Ni جي سوراخ واري سائيٽن ۾ واقع آهن ۽ ٻه O جوهر Ru-Ni انٽرفيس سان ڳنڍيل آهن، سڀ کان گهٽ جذب ڪندڙ توانائي جي سطح (-3.14 eV) ڏيکاري ٿو.اهو عمودي ۽ ٻين متوازي ترتيبن جي مقابلي ۾ هڪ thermodynamically وڌيڪ سازگار جذبي نظام جو مشورو ڏئي ٿو (ضمني تصوير. 36a-d).ان کان علاوه، RuNi SAA (111) تي 4-HC جي جذب ٿيڻ کان پوء، نائٽرو گروپ ۾ N-O1 (L (N-O1)) بانڊ جي ڊيگهه 1.330 Å (Fig. 5a) تائين وڌي وئي، جيڪا تمام گهڻي آهي. گيسس جي ڊگھائي 4- NS (1.244 Å) (ضمني شڪل 37)، جيتوڻيڪ ني (111) تي L (N-O1) (1.315 Å) کان وڌيڪ.اهو ظاهر ڪري ٿو ته N-O1 بانڊ جي فعال جذب RuNi PAA جي مٿاڇري تي ابتدائي ني (111) جي مقابلي ۾ خاص طور تي وڌايو ويو آهي.
4-HC جي جذبي جي جوڙجڪ Ni(111) ۽ RuNi SAA (111) (Eads) سطحن تي (پاڻ ۽ مٿين ڏيک).Ru – وايوليٽ، ني – سائو، سي – نارنگي، O – ڳاڙهي، N – نيرو، H – اڇو.b FT-IR اسپيڪٽرا ۾ گيسيس ۽ ڪيميسوربڊ 4-HC تي monometallic surfactants Ni, Ru, RuNi (0.4 wt. %) ۽ 2 wt.% RuNi، ترتيب سان.4-NS جذب (RuNi SAA-4NS) ۽ هائيڊروجنيشن مرحلن دوران 0.4 wt % RuNi PAA جي Ru K-Edge تي d-fase-corrected فورئر EXAFS حالتون XANES ۾ عام ڪيو ويو (RuNi SAA-4NS-H2) اسپيڪٽرن. ؛…e رياستن جي پروجئشن ڊينسٽي (PDOS) جي شروعاتي مٿاڇري جي RuNi SAA(111)، N-O1 گيس 4-NS ۾ ۽ جذب ٿيل 4-NS RuNi SAA(111) تي."au" جو مطلب آهي خودمختياري يونٽ.
4-NS جي جذبي جي رويي کي وڌيڪ جانچڻ لاء، سيٽي ۾ FT-IR ماپون ڪيا ويا Ni monometallic، Ru monometallic، 0.4 wt٪ RuNi (SAA)، ۽ 2 wt٪ RuNi catalysts (Fig. 5b).گيسس 4-NS جي FT-IR اسپيڪٽرم ٽن خاصيتن جي چوٽي 1603، 1528، ۽ 1356 cm-1 ڏيکاري ٿي، جن کي ν(C=C)، νas(NO2)، ۽ νs(NO2)46,47، 48.monometallic Ni جي موجودگيءَ ۾، ٽنهي بئنڊن جا ڳاڙها ڦيرا ڏٺا وڃن ٿا: v(C=C) (1595 cm–1)، νas(NO2) (1520 cm–1)، ۽ νs(NO2) (1351 cm–1) .، جيڪو ني جي سطح تي C=C ۽ -NO2 گروپن جي ڪيميسورپشن کي ظاهر ڪري ٿو (گهڻو ڪري، متوازي جذب جي ترتيب ۾).monometallic Ru جي نموني لاءِ، انهن ٽنهي بئنڊن (1591، 1514، ۽ 1348 cm-1، ترتيب سان) monometallic Ni جي نسبت سان ڳاڙهي شفٽون مليون، جيڪي نائيٽرو گروپن ۽ Ru تي С=С بانڊن جي ٿورڙي وڌايل جذب جي نشاندهي ڪن ٿيون.0.4 wt جي صورت ۾.% RuNi (SAA)، ν(C=C) بينڊ 1596 سينٽي-1 تي مرڪز آهي، جيڪو monometallic Ni بينڊ (1595 cm-1) جي تمام ويجهو آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته ونائل گروپن جو رجحان آهي ته RuNi تي Ni کي جذب ڪن ٿا. SAA سائيٽون.ان کان علاوه، monometallic catalyst جي ابتڙ، νs(NO2) بينڊ (1347 cm-1) جي نسبتي شدت νas(NO2) بينڊ (1512 cm-1) کان 0.4 wt.٪ RuNi (SAA) کان تمام گهڻي ڪمزور آهي. )، جيڪو اڳئين اڀياس 49,50 مطابق نائٽروسو وچولي ٺاهڻ لاءِ -NO2 تائين NO بانڊ جي ڀڃڪڙي سان جڙيل آهي.2 wt.% جي RuNi مواد سان نموني ۾ پڻ ساڳيو رجحان ڏٺو ويو.مٿين نتيجن جي تصديق ڪري ٿي ته PAA RuNi ۾ بيميٽالڪ سينٽرز جو هم وقت سازي اثر نائٽرو گروپن جي پولرائزيشن ۽ علحدگيءَ کي فروغ ڏئي ٿو، جيڪو DFT جي حساب سان حاصل ڪيل بهتر جذبي جي ترتيب سان سٺي معاهدي ۾ آهي.
حالت ۾ XAFS اسپيڪٽروڪوپي کي 4-NS جذب ۽ ڪيٽيليٽڪ ردعمل دوران RuNi SAA جي برقي ڍانچي ۽ ڪوآرڊينيشن اسٽيٽ جي متحرڪ ارتقا جو مطالعو ڪيو ويو.جيئن RU (Fig. 5c) جي K-edge XANES اسپيڪٽرم مان ڏسي سگھجي ٿو، 4-HC، 0.4 wt جي جذب ٿيڻ کان پوءِ.% RuNi PAA، جذب جي ڪنڊ کي خاص طور تي اعلي توانائي جي طرف منتقل ڪيو ويو آهي، جيڪو سفيد لڪير جي شدت ۾ اضافو سان گڏ هوندو آهي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته Ru species جزوي آڪسائيڊشن ٿئي ٿي Ru کان 4-NS تائين اليڪٽران جي منتقلي سبب.ان کان علاوه، فيز-صحيح ٿيل فورئر ٽرانسفارم EXAFS اسپيڪٽرم جي adsorbed 4-NS RuNi SAA (Fig. 5d) ~ 1.7 Å ۽ ~ 3.2 Å تي سگنلن جي واضح واڌ کي ڏيکاري ٿو، جيڪو Ru-O ڪوآرڊينيشن جي ٺهڻ سان لاڳاپيل آهي.0.4 wt٪ RuNi SAA جو XANES ۽ EXAFS اسپيڪٽرا 30 منٽ ھائيڊروجن گيس جي انجڻ کان پوءِ پنھنجي اصل حالت ڏانھن موٽي آيا.اهي رجحان ظاهر ڪن ٿا ته نائٽرو گروپ Ru-O بانڊ ذريعي Ru سائيٽن تي جذب ٿيل آهن برقي رابطي جي بنياد تي.جيئن ته Ni-K کنڊ جي XAFS اسپيڪٽرا (Supplementary Fig. 38) ۾، ڪا به واضح تبديلي نه ڏٺي وئي، جيڪا ٿي سگهي ٿي ته Ni-Atoms جي گھٽتائي واري مرحلي ۾ Ni ذرڙن جي مٿاڇري تي اثر انداز ٿيڻ سبب.RuNi SAA (Fig. 5e) جي رياستن جي اڳڪٿي ڪيل کثافت (PDOS) ڏيکاري ٿي ته نائٽرو گروپ جي غير قبضي واري حالت فيمي ليول کان مٿي وسيع ٿي وڃي ٿي ۽ جذب ٿيل حالت ۾ فيمي ليول کان هيٺ هلي ٿي، جيڪا اضافي طور تي اشارو ڪري ٿي ته اليڪٽران ڊي. −NO2 ۾ غير آباد رياست ڏانهن RuNi SAA جي منتقلي جي حالت.چارج جي کثافت جو فرق (ضمني شڪل 39) ۽ بيڊر چارج تجزيو (ضمني شڪل 40) ڏيکاري ٿو ته 4-NS جو مربوط اليڪٽران کثافت ان جي جذب ٿيڻ کان پوءِ RuNi SAA (111) جي مٿاڇري تي جمع ٿئي ٿو.ان کان علاوه، -NO2 چارج کثافت خاص طور تي 4-NS ۾ ونائل گروپ جي مقابلي ۾ وڌي وئي هئي Ru-Ni انٽرفيس تي اليڪٽران جي منتقلي جي ڪري، نائيٽرو گروپ ۾ NO بانڊ جي مخصوص چالو ڪرڻ جي نشاندهي ڪري ٿي.
FT-IR جي حالت ۾ ڪيٽيلسٽ نموني تي 4-NS هائيڊروجنيشن رد عمل جي ڪيٽيليٽڪ عمل جي نگراني ڪرڻ لاءِ ڪيو ويو (تصوير 6).شروعاتي نڪل ڪيٽالسٽ (Fig. 6a) لاءِ، صرف نائيٽرو (1520 ۽ 1351 سينٽي-1) ۽ C=C (1595 cm-1) بئنڊن جي کثافت ۾ ٿوري گھٽتائي ڏٺي وئي جڏهن H2 کي 12 منٽ لاءِ پاس ڪيو ويو، جيڪو اشارو ڪري ٿو ته - ايڪٽيويشن NO2 ۽ C=C بلڪه ڪمزور آهن.monometallic Ru (Fig. 6b) جي موجودگيءَ ۾، ν(C=C) بينڊ (1591 سينٽي-1 تي) تيزيءَ سان 0-12 منٽ اندر تنگ ٿي ويندو آهي، جڏهن ته νs(NO2) ۽ νas (NO2) بينڊ مضبوطيءَ سان گهٽجي ويندا آهن. .سست ھي ھائيڊروجنيشن لاءِ ونائل گروپ جي ترجيحي چالو ٿيڻ جو اشارو ڏئي ٿو، 4-نائيٽروٿيلبينزين (4-NE) جي ٺاھڻ جي ڪري.0.4 wt جي صورت ۾.% RuNi (SAA) (Fig. 6c)، νs(NO2) بينڊ (1347 cm–1) تيزيءَ سان هائيڊروجن جي آمد سان غائب ٿي وڃي ٿو، ان سان گڏ ν(N=O) جي بتدريج زوال سان گڏ؛1629 cm-1 تي مرڪز هڪ نئون بينڊ پڻ ڏٺو ويو، NH جي موڙيندڙ وائبريشن کي منسوب ڪيو ويو.ان کان علاوه، بينڊ لاءِ ν(C=C) (1596 cm-1) صرف 12 منٽ کان پوءِ ٿورڙي گهٽتائي ڏيکاري ٿي.هي متحرڪ تبديلي 0.4 wt% RuNi (SAA) جي ذريعي -NO2 کان -NH2 جي پولرائزيشن ۽ هائڊروجنيشن جي تصديق ڪري ٿي 4-امينوسٽائرين جي طرف منفرد ڪيموسليڪيت جي بنياد تي.2 wt جي نموني لاء.% RuNi (Fig. 6d)، δ(NH) سان منسوب 1628 سينٽي-1 تي نئين بينڊ جي ظاهر ٿيڻ کان علاوه، ν(C=C) بينڊ خاص طور تي گهٽجي ٿو ۽ نائٽرو گروپ جي وڌندڙ بينڊ سان غائب ٿي وڃي ٿو (1514) ۽ 1348 سينٽي-1).اهو ظاهر ڪري ٿو ته C=C ۽ -NO2 مؤثر طور تي Ru-Ru ۽ Ru-Ni انٽرفيشل سينٽرن جي موجودگي جي ڪري چالو ٿي ويا آهن، جيڪي 2 wt.% RuNi ڪيٽالسٽ تي 4-NE ۽ 4-AE جي ٺهڻ سان ملن ٿا.
4-NS هائيڊروجنيشن جي FT-IR اسپيڪٽرا ۾ monometallic Ni جي موجودگي ۾، b monometallic Ru، c 0.4 wt% RuNi SAA، ۽ d 2 wt% RuNi H2 جي وهڪري ۾ 1700-1240 سينٽي- رينج 1 طور رڪارڊ ڪيو ويو. 0، 3، 6، 9 ۽ 12 منٽن کان پوءِ رد عمل گيس."au" جو مطلب آهي خودمختياري يونٽ.E Ni(111) ۽ f RuNi SAA (111) سطحن تي 4-NS ۾ C=C هائيڊروجنيشن ۽ NO اسڪيشن لاءِ ممڪن توانائي جي تقسيم ۽ لاڳاپيل اصلاحي جوڙجڪ.Ru – وايوليٽ، ني – سائو، سي – نارنگي، O – ڳاڙهي، N – نيرو، H – اڇو."اشتهار"، "IS"، "TS"، ۽ "FS" ترتيب ڏيڻ جي جذبي واري حالت، ابتدائي حالت، منتقلي رياست، ۽ آخري رياست جي نمائندگي ڪن ٿا.
4-NS تبديليءَ لاءِ ممڪن رستا ني (111) ۽ RuNi SAA (111)، بشمول C=C هائيڊروجنيشن ۽ NO بانڊ ڪليويج، DFT حسابن جي ذريعي تحقيق ڪئي وئي 4-NS جي نازڪ ڪردار کي وڌيڪ واضح ڪرڻ لاءِ.4-AS مقصدن جي پيداوار لاء Ru-Ni انٽرفيس جا حصا.Ni(111) جي مٿاڇري لاءِ (تصوير 6e)، پهرين اسٽيج ۾ ونائل گروپن جي NO اسڪيشن ۽ هائيڊروجنيشن لاءِ توانائي جون رڪاوٽون ترتيبوار 0.74 ۽ 0.72 eV آهن، جنهن مان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته 4-HC ۾ نائٽرو گروپن جي ڪيميائي چونڊ هائڊروجنيشن آهي. نامناسب.monometallic nickel مٿاڇري لاء.ان جي برعڪس، NO dissociation لاءِ توانائي واري رڪاوٽ RuNi SAA (111) کان صرف 0.46 eV وڌيڪ آهي، جيڪا C=C بانڊ هائيڊروجنيشن (0.76 eV) (Fig. 6f) کان تمام گھٽ آهي.هي غير واضح طور تي تصديق ڪري ٿو ته Ru-Ni انٽرفيشل سينٽر مؤثر طريقي سان نائيٽرو گروپن ۾ NO اسڪيشن لاءِ توانائي جي رڪاوٽ کي گهٽ ڪن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ RuNi سرفڪٽنٽ مٿاڇري تي C=C گروپن جي مقابلي ۾ نائٽرو گروپن جي thermodynamically ترجيحي گھٽتائي آهي، جيڪو تجرباتي نتيجن سان متفق آهي.
RuNi SAA تي 4-NS هائيڊروجنشن جي رد عمل جي ميکانيزم ۽ حساب ڪيل توانائي وکر جي تحقيق ڪئي وئي DFT حسابن جي بنياد تي (Fig. 7)، ۽ مکيه مرحلن جي تفصيلي جذب جي ترتيب کي ضمني تصوير 41 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. حساب جي پروگرام کي بهتر ڪرڻ لاء، پاڻي جي ماليڪيولز لاءِ توانائي پيدا ڪندڙ رڪاوٽون حسابن مان خارج ڪيون ويون.پليٽ ماڊل 9,17.جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي.7، 4-NS ماليڪيول پهريون ڀيرو RuNi surfactant تي متوازي طور جذب ڪيا ويندا آهن، ۽ نائٽرو گروپ ۾ ٻه O ائٽم Ru-Ni interfacial سينٽرز (S0; step I) تي پابند هوندا آهن.تنهن کان پوءِ، Ru سائيٽ سان جڙيل NO بانڊ ٽٽي ويندو آهي، جيڪو Ru-Ni انٽرفيس سائيٽ تي نائٽروسو انٽرميڊيٽ (C8H7NO*) جي ٺهڻ سان گڏ هوندو آهي ۽ خالي Ni سائيٽ تي O* (S0 → S1 via TS1؛ توانائي رڪاوٽ: 0.46 eV، ٻيو مرحلو).O* ريڊيڪلز فعال H ايٽمز ذريعي هائيڊروجنيٽ ٿي H2O ماليڪيولز ٺاهيا وڃن ٿا جن جي ايڪسٿرم 0.99 eV (S1 → S2).C8H7NO* وچولي جي هائيڊروجنيشن لاءِ توانائي جون رڪاوٽون (ضمني انگ اکر 42 ۽ 43) ظاهر ڪن ٿا ته ردي عمل واري H ايٽمس سوراخ Ru-Ni سائيٽن کان ترجيحي طور تي O ائٽمز تي N ائٽمز تي حملو ڪندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ C8H7NOH * (S2 → S4؛ انرجي بيئرر. eV، قدم III).C8H7NOH* ۾ N ايٽمس وري 1.03 eV رڪاوٽ (S4→S6؛ قدم IV) کي پار ڪرڻ کان پوءِ C8H7NHOH* ٺاهڻ لاءِ هائيڊروجنيٽ ڪيا ويا، جيڪو پوري رد عمل جو وضاحتي مرحلو آهي.اڳيون، C8H7NHOH* ۾ N-OH بانڊ Ru-Ni انٽرفيس تي ٽوڙيو ويو (S6 → S7؛ توانائي جي رڪاوٽ: 0.59 eV؛ اسٽيج V)، جنهن کان پوءِ OH * کي هائڊروجن ڪيو ويو HO (S7 → S8؛ exotherm: 0.31 eV ) ان کان پوء، C8H7NH* ۾ Ru-Ni جي سوراخ واري سائيٽن جا N ايٽم اضافي طور تي C8H7NH2* (4-AS) ٺاهڻ لاءِ 0.69 eV (S8 → S10؛ قدم VI) جي توانائي واري رڪاوٽ سان گڏ هائيڊروجنيٽ ڪيا ويا.آخرڪار، 4-AS ۽ HO ماليڪيولز RuNi-PAA جي مٿاڇري تان هٽايا ويا، ۽ ڪيٽالسٽ پنهنجي اصل حالت ڏانهن موٽيو (قدم VII).هي منفرد انٽرفيشل ڍانچي جي وچ ۾ سنگل Ru ايٽمس ۽ ني سبسٽراٽس، RuNi SAA ۾ ميزبان ڊاپنگ جي هم وقت سازي اثر سان گڏ، 4-NS هائيڊروجنيشن جي شاندار سرگرمي ۽ ڪيمو سليڪٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيٽيشن جو نتيجو آهي.
چانور.4. RuNi PAA مٿاڇري تي NS کان 4-AS جي هائيڊروجنيشن رد عمل جي ميکانيزم جو اسڪيميٽ ڊراگرام.Ru – وايوليٽ، ني – سائو، سي – نارنگي، O – ڳاڙهي، N – نيرو، H – اڇو.انسيٽ 4-NS هائيڊروجنيشن جي امڪاني توانائي جي تقسيم ڏيکاري ٿو RuNi SAA (111) سطح تي، ڊي ايف ٽي جي بنياد تي حساب ڪيو ويو آهي."S0" شروعاتي رياست جي نمائندگي ڪري ٿو، ۽ "S1-S10" جذبي رياستن جي ھڪڙي سيريز جي نمائندگي ڪري ٿو."TS" منتقلي رياست لاء بيٺل آهي.بریکٹس ۾ انگ اھم مرحلن جي توانائي جي رڪاوٽن کي ظاھر ڪن ٿا، ۽ باقي انگ اکر لاڳاپيل وچولين جي جذب توانائي جي نمائندگي ڪن ٿا.
اهڙيء طرح، RuNi SAA catalysts حاصل ڪيا ويا LDH اڳوڻن مان حاصل ڪيل RuCl3 ۽ Ni NPs جي وچ ۾ برقي متبادل رد عمل استعمال ڪندي.اڳوڻي رپورٽ ڪيل monometallic Ru، Ni ۽ ٻين متضاد ڪيٽالسٽن جي مقابلي ۾، نتيجي ۾ RuNi SAA 4-NS chemoselective hydrogenation (4-AS yeld: >99%؛ TOF value: 4293 h-1) لاءِ اعليٰ ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي.گڏيل خصوصيت بشمول AC-HAADF-STEM، سيٽو CO-DRIFTS ۾، ۽ XAFS تصديق ڪئي ته Ru ايٽمس هڪ ايٽم جي سطح تي Ru-Ni بانڊ ذريعي Ni NPs تي متحرڪ هئا، جيڪي ني کان Ru تائين اليڪٽران جي منتقلي سان گڏ هئا.XAFS جي حالت ۾، FT-IR تجربن، ۽ DFT حسابن مان ظاهر ٿيو ته Ru-Ni انٽرفيس سائيٽ نائيٽرو گروپ ۾ NO بانڊ جي ترجيحي چالو ڪرڻ لاءِ اندروني فعال سائيٽ طور ڪم ڪري ٿي؛رو ۽ پاڙيسري ني سائيٽن جي وچ ۾ هم وقت سازي وچولي چالو ڪرڻ ۽ هائيڊروجنيشن کي آسان بڻائي ٿي، ان ڪري ڪيٽيليٽيڪ ڪارڪردگي کي تمام گهڻو بهتر بڻائي ٿو.هي ڪم ٻن طرفي فعال سائيٽن جي وچ ۾ لاڳاپن ۾ بصيرت مهيا ڪري ٿو ۽ ايٽمي سطح تي SAA جي ڪيٽيليڪڪ رويي، ٻين ٻن طرفن جي ڪيٽيلسٽن جي منطقي ڊيزائن جي گهربل چونڊ سان گڏ رستو هموار ڪري ٿو.
تجربي ۾ استعمال ٿيندڙ تجزياتي ريجنٽس Sigma Aldrich کان خريد ڪيا ويا: Al2(SO4)3 18H2O، sodium tartrate، CO(NH2)2، NH4NO3، Ni(NO3)2 6H2O، RuCl3، ethanol، 4-nitrostyrene (4-NS) ، 4-امينوٿيلين، 4-نائيٽروٿيل بينزين، 4-امينوٿيل بينزين ۽ نائٽرو اسٽائيرين.سڀني تجربن ۾ صاف پاڻي استعمال ڪيو ويو.
درجه بندي NiAl LDHs اڳوڻن جي طور تي ترتيب ڏني وئي سيٽو ترقي ۾.پهريون، يوريا (3.36 g)، Al2(SO4) 3·18H2O (9.33 g) ۽ سوڊيم ٽارٽريٽ (0.32 g) کي ڊيونائيز ٿيل پاڻي (140 ml) ۾ ملايو ويو.نتيجو حل هڪ Teflon-coated autoclave ڏانهن منتقل ڪيو ويو ۽ 170 ° C تي 3 ڪلاڪ لاء گرم ڪيو ويو.نتيجي ۾ نڪرندڙ پاڻي کي ڌوئي ڇڏيو ويو ۽ چڱي طرح خشڪ ڪيو ويو، جنهن کان پوءِ ان کي 500°C (2°C min–1; 4h) تي حساب ڪيو ويو ته جيئن بيڪار Al2O3 حاصل ڪجي.پوءِ Al2O3 (0.2 g)، Ni(NO3)2 6H2O (5.8 g) ۽ NH4NO3 (9.6 g) کي صاف ٿيل پاڻي (200 ml) ۾ ورهايو ويو ۽ pH کي 1 mol l -1 امونيا پاڻي شامل ڪندي ~ 6.5 تي ترتيب ڏنو ويو..معطلي کي فلاسڪ ۾ منتقل ڪيو ويو ۽ NiAl-LDH حاصل ڪرڻ لاءِ 48 ڪلاڪ لاءِ 90 ° C تي رکيو ويو.پوءِ NiAl-LDH پائوڊر (0.3 g) H2/N2 (10/90, v/v; 35 ml min-1) جي هڪ وهڪري ۾ 500 ° C تي 4 h لاءِ گھٽجي ويو (حرارت جي شرح: 2 °C منٽ -1 ).monometallic nickel (Ni/Al2O3) جي نمونن جي تياري بيڪار Al2O3 تي جمع.RuNi جي جمع ٿيل bimetallic نموني کي electrodisplacement طريقي سان گڏ ڪيو ويو.عام طور تي، ني/Al2O3 (0.2 g) جو تازو نمونو 30 مليل خالص پاڻي ۾ ورهايو ويو، پوءِ RuCl3 (0.07 mmol l-1) جو حل آهستگي سان شامل ڪيو ويو ۽ N2 ماحول جي حفاظت هيٺ 60 منٽن لاءِ زور سان هلايو ويو. .نتيجي ۾ نڪرندڙ ورن کي سينٽرفيوگ ڪيو ويو، خالص پاڻي سان ڌويو ويو، ۽ ويڪيوم اوون ۾ 50 ° C تي 24 ڪلاڪن تائين خشڪ ڪيو ويو، هڪ نمونو حاصل ڪيو ويو جنهن ۾ 0.1٪ RuNi شامل آهي.ڪيٽيليٽڪ تشخيص کان اڳ، تازو ٺهيل نمونن کي ابتدائي طور تي H2/N2 جي وهڪري (10/90، v/v) ۾ 300 °C (حرارت جي شرح: 2°C منٽ-1) ۾ 1 ڪلاڪ لاءِ گھٽايو ويو، ۽ پوءِ گرم ڪيو ويو. N2 ڪمري جي حرارت تي ٿڌو.حوالن لاءِ: نمونا Ru/Al2O3 مواد سان 0.4٪ ۽ 2٪ ماس سان، اصل Ru مواد 0.36٪ ماس جي لحاظ کان ۽ 2.3٪ ماس جي لحاظ سان، ورهاڱي جي ذريعي تيار ڪيا ويا ۽ 300 °C تي گرم ڪيا ويا (H2/ استعمال N2: 10/90، v/v، گرمي جي شرح: 2 °C منٽ – 1) 3 ڪلاڪ لاءِ.
X-ray diffraction (XRD) تجربا ڪيا ويا Bruker DAVINCI D8 ADVANCE diffractometer تي Cu Kα تابڪاري جو ذريعو (40 kV ۽ 40 mA).A Shimadzu ICPS-7500 Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES) استعمال ڪيو ويو مختلف نمونن ۾ عناصر جي اصل گھڻائي کي طئي ڪرڻ لاءِ.اسڪيننگ اليڪٽران خوردبيني (SEM) تصويرون زيس سپرا 55 اليڪٽران خوردبيني استعمال ڪندي تصويرون ڪيون ويون.N2 adsorption-desorption تجربا ڪيا ويا هڪ Micromeritics ASAP 2020 ڊوائيس تي ۽ مخصوص سطح جي ايراضي کي Brunauer-Emmett-Teller (BET) ملٽي پوائنٽ طريقو استعمال ڪندي ڳڻيو ويو.ٽرانسميشن اليڪٽران خوردبيني (TEM) خاصيتون JEOL JEM-2010 هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران خوردبيني تي ڪيون ويون.هاء اينگل ايبريشن درست ٿيل اسڪيننگ ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ ڊارڪ فيلڊ (AC-HAADF) - اسٽيم FEI ٽائيٽن ڪيوب ٿيمس G2 300 سان گڏ گولي ايبريشن درست ڪندڙ ۽ انرجي ڊسپرسو ايڪس ري اسپيڪٽرو اسپيڪٽرو اسڪوپي (EDS) سسٽم ۽ JEOL JEM-ARM200F ۾ ماپنگ .سٺي ڍانچي X-ray جذب اسپيڪٽروڪوپي (XAFS) سيٽو K-edge of Ru ۽ Ni K-edge ۾ ماپي وئي چينل 1W1B ۽ 1W2B جي بيجنگ سنڪروٽرون تابڪاري سهولت (BSRF) جي انسٽيٽيوٽ آف هاءِ انرجي فزڪس (IHEP) چين جي. .اڪيڊمي آف سائنسز (KAN).pulsed CO chemisorption ۽ گرمي پد پروگرام ٿيل ھائڊروجن desorption (H2-TPD) تجربا ھڪ Micromeritics Autochem II 2920 آلي تي ڪيا ويا ھڪڙو حرارتي چالکائي ڊيڪٽر (TCD) استعمال ڪندي.In Situ DRIFTS ۽ FT-IR تجربا ڪيا ويا هڪ Bruker TENSOR II انفراريڊ اسپيڪٽروميٽر تي ليس هڪ تبديل ٿيل سيٽو ريڪشن سيل ۽ هڪ انتهائي حساس MCT ڊيڪٽر سان.تفصيلي خصوصيت جا طريقا ضمني معلومات ۾ بيان ڪيا ويا آهن.
پهريون، سبسٽريٽ (4-NS، 1 mmol)، سولوينٽ (ايٿانول، 8 ml) ۽ ڪيٽالسٽ (0.02 g) کي احتياط سان 25 مليل اسٽينلیس سٹیل آٽوڪليو ۾ شامل ڪيو ويو.ان کان پوء ري ايڪٽر کي مڪمل طور تي 2.0 MPa (> 99.999٪) هائڊروجن سان 5 ڀيرا صاف ڪيو ويو، ۽ پوء دٻاء وڌايو ويو ۽ H2 سان 1.0 MPa تي سيل ڪيو ويو.رد عمل 60 ° C تي 700 rpm جي مسلسل حرڪت واري رفتار تي ڪيو ويو.ردعمل کان پوء، نتيجن جي پيداوار جي سڃاڻپ GC-MS پاران ڪئي وئي ۽ مقدار جي طور تي تجزيو ڪيو ويو شيمدزو GC-2014C گيس ڪروميٽوگرافي سسٽم استعمال ڪندي هڪ GSBP-INOWAX ڪيپيلري ڪالمن سان ليس (30 m × 0.25 mm × 0.25 mm) ۽ هڪ FID ڊيڪٽر.4-nitrostyrene جي تبادلي ۽ پيداوار جي چونڊ کي هيٺين ريت طئي ڪيو ويو:
ٽرن اوور فریکوئنسي (TOF) قدر مول 4-NS تبديل ٿيل في mol ميٽيل سائيٽن في ڪلاڪ (mol4-NS mol-1 h-1) جي حساب سان گھٽ 4-NS ڪنورشن (~ 15٪) جي بنياد تي ڳڻيا ويا.جيئن ته Ru nodes جي تعداد لاءِ، Ru-Ni انٽرفيس نوڊس ۽ مٿاڇري جي ڌاتو جوهر جو ڪل تعداد.ٻيهر استعمال ڪرڻ جي جاچ لاءِ، ڪيٽيليسٽ کي سينٽرفيوگريشن ذريعي گڏ ڪيو ويو رد عمل کان پوءِ، ٽي ڀيرا ايٿانول سان ڌويو ويو، ۽ پوءِ ايندڙ ڪيٽيليٽڪ چڪر لاءِ آٽوڪليو ۾ ٻيهر متعارف ڪرايو ويو.
سڀ کثافت فنڪشنل ٿيوري (DFT) ڳڻپيوڪر استعمال ڪيا ويا ويانا ab initio simulation package (VASP 5.4.1).The Generalized Gradient Approximation (GGA) PBE فنڪشن استعمال ڪيو ويندو آھي بيان ڪرڻ لاءِ اليڪٽران جي بدلي ۽ باهمي تعلق جي حالتن کي.پروجيڪٽر Augmented Wave (PAW) طريقو استعمال ڪيو ويندو آهي ايٽمي نيوڪلي ۽ اليڪٽران جي وچ ۾ رابطي کي بيان ڪرڻ لاءِ.Grimm DFT-D3 طريقو بيان ڪري ٿو وان ڊير والز جي وچ ۾ رابطي جي اثر کي سبسٽٽ ۽ انٽرفيس جي وچ ۾.تصويري بوسٽ (CI-NEB) ۽ Dimer طريقن سان لچڪدار بينڊ تي چڙهڻ سان توانائي جي رڪاوٽن جو حساب.oscillations جي هڪ فريکوئنسي تجزيو ڪيو ويو، هر منتقلي رياست ۾ صرف هڪ خيالي تعدد جي موجودگي جي تصديق ڪئي وئي (ضمني انگ اکر 44-51).وڌيڪ تفصيلي حساب ڪتاب اضافي معلومات ۾ بيان ڪيا ويا آهن.
مکيه ڊيٽا جيڪا هن آرٽيڪل ۾ پلاٽ جي حمايت ڪري ٿي، مهيا ڪئي وئي آهي ماخذ ڊيٽا فائلن ۾.هن مطالعي سان لاڳاپيل ٻيا ڊيٽا لاڳاپيل ليکڪن کان مناسب درخواست تي دستياب آهن.هي آرٽيڪل اصل ڊيٽا مهيا ڪري ٿو.
ڪورما اي ۽ سرنا پي. نائٽرو مرکبات جو ڪيمو سليڪٽو هائڊروجنيشن سپورٽ گولڊ ڪيٽالسٽن سان.سائنس 313، 332-334 (2006).
Formenti D.، Ferretti F.، Sharnagle FK ۽ Beller M. 3d بنيادي ڌاتو ڪيٽالسٽ استعمال ڪندي نائٽرو مرکبات جي گھٽتائي.ڪيميائي.119، 2611-2680 (2019).
تان، Y. وغيره.Au25 nanoclusters ZnAl hydrotalcite تي 3-nitrostyrene جي chemoselective hydrogenation لاء precatalysts طور مدد ڪئي.انجي.ڪيميائي.اندروني ايڊ.56، 1-6 (2017).
Zhang L، Zhou M، Wang A، ۽ Zhang T. سپورٽ ٿيل ڌاتو ڪيٽالسٽن تي چونڊيل هائيڊروجنيشن: نانو ذرات کان وٺي انفرادي ائٽم تائين.ڪيميائي.120، 683-733 (2020).
سن، K. et al.Monoatomic rhodium catalysts encapsulated in zeolite: Efficient Hydrogen production and Selective cascade hydrogenation of nitroaromatic compounds.انجي.ڪيميائي.اندروني ايڊ.58. 18570-18576 (2019).
تيان، ايس.۽ ٻيا.Diatomic Pt heterogeneous catalyst جو انتخابي ھائيڊروجنيشن ۽ epoxidation لاءِ بھترين ڪيٽيليٽڪ ڪارڪردگي آھي.قومي ڪميونٽي.12، 3181 (2021).
وانگ، يو.۽ ٻيا.nanosized لوهه (III) -OH-پلاٽينم انٽرفيس تي nitroarenes جي chemoselective hydrogenation.انجي.ڪيميائي.اندروني ايڊ.59، 12736-12740 (2020).
وي، ايڇ وغيره.FeOx سپورٽ ڪئي پلاٽينم موناٽومڪ ۽ پيسوڊومونٽومڪ ڪيٽالسٽس لاءِ ڪيمو سليڪٽو هائڊروجنيشن لاءِ فنڪشنل نائٽرواروميٽڪ مرکبات.قومي ڪميونٽي.5، 5634 (2014).
خان، اي وغيره.لڳاتار Pt ايٽمس جي الڳ ٿيڻ ۽ Pt-Zn انٽرميٽيلڪ نانو ذرڙن جي ٺهڻ لاءِ 4-نائيٽروفينيلاسيٽيلين هائيڊروجنيشن جي چونڊ کي ٽيون ڪرڻ.قومي ڪميونٽي.10، 3787 (2019).
وانگ، K. وغيره.CeO2 تي سپورٽ ڪيل موناٽومڪ پي ٽي ڪيٽالسٽس جي غير روايتي سائيز جي انحصار تي هڪ نظر.ڪيمسٽري 6، 752–765 (2020).
فينگ يو وغيره.آن ڊيمانڊ الٽرا سليڪٽو هائڊروجنيشن سسٽم استعمال ڪندي نفيس ٺهيل Pd-Cd نانوڪوبس.ڄام.ڪيميائي.سماج.142، 962-972 (2020).
فو، جي وغيره.ڊبل موناٽومڪ ڪيٽالسٽس ۾ وڌايل ڪيٽيليسس لاءِ هم وقت سازي اثرات.Catalan SAU.11، 1952-1961 (2021).
ليو، ايل وغيره.رد عمل جي حالتن هيٺ heterogeneous واحد ڌاتو جوهر ۽ nanoclusters جي ارتقا جو تعين ڪرڻ: ڪم ڪندڙ ڪيٽيليٽڪ سائيٽون ڇا آهن؟Catalan SAU.9، 10626-10639 (2019).
يانگ، اين وغيره.Amorphous/crystalline heterogeneous palladium nanosheets: One-pot synthesis and highly Selective hydrogenation Reaction.ترقي يافته الما ميٽر.30، 1803234 (2018).
گاو، آر وغيره.اسٽيريڪ اثرات ۽ ڊي بينڊ سينٽرن کي ٽيوننگ ڪندي نڪيل-بنياد هائڊروجنشن ڪيٽالسٽ جي چونڊ ۽ سرگرمي جي وچ ۾ واپار کي ٽوڙڻ.ترقي يافته سائنس.6، 1900054 (2019).
لي، ايم وغيره.نائٽرواروميٽڪ مرڪب جي chemoselective hydrogenation لاء Co-NC catalysts جو فعال ذريعو.Catalan SAU.11، 3026-3039 (2021).