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前提要学习第二代钯催化剂是Grubbs在1999年对第一代催化剂的改进。Grubbs通过系统地对催化剂结构-性能关系进行研究,发现催化剂的活性与其中一个膦配体的解离有关,认为催化循环过程中经过一个高活性的单膦中间体,然后才与烯烃发生氧化加成。根据这一设计理念,提出了以比膦配体具有更强给电子能力和更高稳定性的N-杂环卡宾配体代替其中一个膦配体,从而得到了第二代的Grubbs催化剂。它的有效成分为:苯亚甲基·[1,3-双(三甲基苯基)-2-咪唑啉亚基]·二氯·(三环己基膦)合钌。它具有比原催化剂更高的活性和选择性以及相似的稳定性,但对空气和水敏感,因此需要在氮气或氩气惰性气氛中使用。其催化活性比第一代催化剂提高了两个数量级,在开环复分解聚合反应中的用量可以降低到百万分之一,在某些关环复分解反应中的用量也仅为万分之五。特别适用于低张力的环状烯烃及位阻较大的多取代烯烃的合成。
钌最重要的用途是作为催化剂。纯金属钌用途很少,但钌可以作为铂和钯的有效硬化剂。铂钌催化剂是一种应用于甲醇燃料电池,对甲醇氧化有较高的电催化活性的催化剂。在双金属催化系统中,Pt-Ru纳米材料电催化剂被认为是目前最有前途的阳极催化剂。与纯Pt催化剂相比,它有较好的抗CO中毒能力和较高的催化活性。铂钌催化剂也用于氢化、异构化、氧化和重整反应中。2016年,南加利福尼亚大学化学系教授乔治·欧拉率领团队,首次采用基于金属钌的催化剂,将从空气中捕获的二氧化碳直接转化为甲醇燃料,其转化率高达79%。

与此同时诠释钌能永远燃烧吗?已经发现钌是土耳其南部永无止境的火灾的幕后黑手。被称为Yanartas的火焰已经燃烧了2500多年。科学家们现在认为,钌是造成这种情况的部分原因,因为当它与甲烷结合时,它可能几乎永远燃烧。

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