El aislamiento geométrico de especies metálicas en catálisis de un solo átomo (SAC) no solo maximiza la eficiencia de utilización atómica, pero también dota a los SAC de una selectividad única en diversas transformaciones.

El entorno de coordinación de los átomos metálicos aislados en los SAC determina el rendimiento catalítico. Sin embargo, sigue siendo un desafío modular la estructura coordinativa mientras se mantiene la dispersión de un solo átomo.

Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor Zhang Tao y el profesor Wang Aiqin del Instituto de Física Química de Dalian de la Academia de Ciencias de China fabricó Ru ₁ / NC SAC con buena actividad catalítica, selectividad y estabilidad en la aminación reductora de aldehídos / cetonas derivados de biomasa para producir aminas primarias, y esclareció las relaciones estructura-desempeño desde el nivel atómico / molecular.

Este estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 2 de junio.

Los investigadores prepararon Ru ₁ / NC SAC hacia la reacción objetivo, y descubrió que tanto la actividad catalítica como la selectividad aumentaban con la disminución de los números de coordinación Ru-N. Particularmente, Ru ₁ / NC SAC con Ru ₁ -NORTE ₃ la mitad ofreció el mejor rendimiento catalítico, que fue muy superior a los catalizadores de Ru nanoparticulados y homogéneos jamás reportados.

Es más, Ru ₁ / NC presentó una excelente durabilidad frente al envenenamiento por CO o compuestos que contienen azufre, y la dispersión de un solo átomo se mantuvo bien incluso después de la reducción en condiciones extremas.