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绕不开研究第二代钯催化剂是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%。铱钌网样本展示
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过后说起钌通过在硬盘的记录层之间夹有数原子的钌层而具有增加记录容量的效果。钌层的形成采用溅射法。在将钌加工到溅射用的靶材上时,会产生切削屑和研磨屑。另外,溅射用的靶材通常仅使用总体的20、40%,原料的大半成为废料。
因此,为了有效地活用作为贵金属的钌,回收钌而加以再的技术的确立不可或缺。但是,由于钌其熔点高达2250℃,以及难以由酸和碱溶解,因此从废料中分离困难。另外,为了用于溅射的靶材用途,需要使分离的钌达到99·9mass%以上的品位,这使从含有多种杂质的废料中对其回收很困难。纯钌细节图片
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