设计发展高性能选择性加氢催化剂受到人们的密切关注，但是这种选择性加氢催化剂的发展具有非常大的挑战。

有鉴于此，北京化工大学张欣、卫敏、杨宇森等报道一种单原子型RuNi合金，这种单原子合金通过Ru单原子以Ru-Ni配位的方式修饰在Ni纳米粒子上，同时伴随着次表面层Ni向Ru的电子转移。比例优化的0.4 % RuNi单原子催化剂在4-硝基苯乙烯选择性还原为4-氨基苯乙烯的反应中，实现了较好的催化活性（TOF: 4293 h^-1）和选择性（>99 %），其性能达到目前氢化催化剂的最好结果。

本文要点：

(1)

通过两步法合成Ru-Ni催化剂，首先通过LDH的结构拓扑转变，随后进行电化学置换。得到的RuNi单原子催化剂在4-硝基苯乙烯选择性还原反应中实现了>99 %的选择性，TOF达到~4300 mol·mol_Ru^-1·h^-1。表征发现相互分离的Ru单原子分布在~8 nm Ni纳米粒子的表面生成稳定的Ru-Ni配位化学键，导致次表面Ni向Ru原子电子转移，形成负电性Ru位点（Ru^δ-）。

(2)

通过原位实验和理论计算，发现Ru-Ni界面位点是催化活性位点，Ru-Ni位点能够N-O化学键更容易切断（反应能垒降低0.28 eV）；Ru-Ni协同催化能够促进生成C₈H₇NO*和C₈H₇NOH*中间体，加快反应决速步骤（C₈H₇NOH*加氢反应）的反应动力学。

参考文献

Liu, W., Feng, H., Yang, Y. et al. Highly-efficient RuNi single-atom alloy catalysts toward chemoselective hydrogenation of nitroarenes. Nat Commun 13, 3188 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-30536-9

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30536-9