L'isolement géométrique des espèces métalliques dans la catalyse à un seul atome (SAC) maximise non seulement l'efficacité d'utilisation atomique, mais confère également aux SAC une sélectivité unique dans diverses transformations.

L'environnement de coordination des atomes métalliques isolés dans les SAC détermine les performances catalytiques. Cependant, il reste difficile de moduler la structure de coordination tout en maintenant la dispersion d'un seul atome.

Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Zhang Tao et le professeur Wang Aiqin de l'Institut de physique chimique de Dalian de l'Académie chinoise des sciences a fabriqué Ru 1 /NC SAC avec une bonne activité catalytique, sélectivité et stabilité dans l'amination réductrice des aldéhydes/cétones dérivés de la biomasse pour produire des amines primaires, et élucidé les relations structure-performance au niveau atomique/moléculaire.

Cette étude a été publiée dans Communication Nature le 2 juin.

Les chercheurs ont préparé Ru 1 /NC SAC vers la réaction cible, et a découvert que l'activité catalytique et la sélectivité augmentaient avec la diminution des nombres de coordination Ru-N. Particulièrement, Ru 1 /NC SAC avec Ru 1 -N 3 fraction offrait les meilleures performances catalytiques, ce qui était bien supérieur aux catalyseurs de Ru nanoparticulaires et homogènes jamais rapportés.

De plus, Ru 1 /NC a présenté une excellente durabilité contre les intoxications par le CO ou les composés soufrés, et la dispersion d'un seul atome était bien maintenue même après réduction dans des conditions extrêmes.