Оксид рутения(IV)
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид рутения(IV) | |
| Другие имена диоксид рутения | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| Информационная карта ECHA | 100.031.660 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| РуО 2 | |
| Молярная масса | 133.0688 g/mol |
| Появление | сине-черный сплошной |
| Плотность | 6,97 г/см 3 |
| Точка кипения | 1200 ° C (2190 ° F; 1470 К) сублиматы |
| нерастворимый | |
| +162.0·10 −6 см 3 /моль | |
| Структура | |
| Рутил (тетрагональный), tP6 | |
| Р 4 2 / мнм , №. 136 | |
| Октаэдрический (Ру IV ); тригонально-планарный (O 2− ) | |
| Опасности | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | дисульфид рутения |
Другие катионы | Оксид осмия(IV) |
| Четырехокись рутения | |
| Страница дополнительных данных | |
| Оксид рутения(IV) (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Оксид рутения(IV) представляет собой неорганическое соединение формулы Ru O 2 . Это черное твердое вещество является наиболее распространенным оксидом рутения . Он широко используется в качестве электрокатализатора для получения хлора, оксидов хлора и O 2 . [1] Как и многие диоксиды, RuO 2 принимает рутиловую структуру. [2] [3]
Подготовка
[ редактировать ]Обычно его получают окислением трихлорида рутения . Почти стехиометрические монокристаллы RuO 2 могут быть получены методом химического паропереноса , используя O 2 в качестве переносчика: [4] [5]
- RuO 2 + O 2 ⇌ RuO 4
Пленки RuO 2 можно получить методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) из летучих соединений рутения. [6] RuO 2 можно получить также гальваническим способом из раствора трихлорида рутения. [7]
Электростатически стабилизированные гидрозоли чистого гидрата диоксида рутения были получены путем использования автокаталитического восстановления четырехокиси рутения в водном растворе. Полученные популяции частиц можно контролировать, чтобы они содержали по существу монодисперсные однородные сферы с диаметрами в диапазоне 40-160 нм. [8]
Использование
[ редактировать ]Оксид рутения (IV) используется в качестве основного компонента катализатора процесса Сумитомо-Дикона образуется , в котором хлор путем окисления хлористого водорода . [9] [10]
RuO 2 можно использовать в качестве катализатора во многих других ситуациях. Заслуживают внимания реакции — процесс Фишера-Тропша , процесс Габера-Боша и различные проявления топливных элементов .
Амбициозные и нишевые приложения
[ редактировать ]RuO 2 широко используется для покрытия титановых анодов электролитического производства хлора и для изготовления резисторов или интегральных схем . [11] [12] Резисторы из оксида рутения можно использовать в качестве чувствительных термометров в диапазоне температур 0,02 < T < 4 К. Их также можно использовать в качестве активного материала в суперконденсаторах, поскольку они обладают очень высокой способностью переноса заряда. Оксид рутения обладает большой способностью сохранять заряд при использовании в водных растворах. [13] Средняя емкость оксида рутения(IV) достигла 650 Ф/г в растворе H 2 SO 4 и отжиге при температуре ниже 200 °C. [14] В попытках оптимизировать его емкостные свойства предыдущие работы изучали гидратацию оксида рутения, его кристалличность и размер частиц.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Миллс, Эндрю (1989). «Гетерогенные окислительно-восстановительные катализаторы выделения кислорода и хлора». Обзоры химического общества . 18 . Королевское химическое общество (RSC): 285. doi : 10.1039/cs9891800285 . ISSN 0306-0012 .
- ^ Вайкофф, RWG. Кристаллические структуры . 1. Интерсайенс, Джон Уайли и сыновья: 1963.
- ^ Уэллс, А. Ф. (1975), Структурная неорганическая химия (4-е изд.), Оксфорд: Clarendon Press
- ^ Шефер, Харальд; Шнайдерайт, Герд; Герхардт, Вильфрид (1963). «К химии платиновых металлов. Химический транспорт RuO2, свойства, термический распад». Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 319 (5-6). Уайли: 327–336. дои : 10.1002/zaac.19633190514 . ISSN 0044-2313 .
- ^ Роджерс, Д.Б.; Батлер, СР; Шеннон, РД (1972). «Монокристаллы диоксидов переходных металлов». Неорганические синтезы . Том. XIII. стр. 135–145. дои : 10.1002/9780470132449.ch27 . ISBN 9780470132449 .
- ^ Пиццини, С.; Буззанка, Г.; Мари, К.; Росси, Л.; Торчио, С. (1972). «Получение, структура и электрические свойства толстых пленок диоксида рутения». Бюллетень исследования материалов . 7 (5). Эльзевир Б.В.: 449–462. дои : 10.1016/0025-5408(72)90147-x . ISSN 0025-5408 .
- ^ Ли, С. (2003). «Электрохромизм тонких пленок аморфного оксида рутения» . Ионика твердого тела . 165 (1–4): 217–221. дои : 10.1016/j.ssi.2003.08.035 .
- ^ МакМюррей, Х.Н. (1993). «Однородные коллоиды гидрата диоксида рутения, образовавшиеся в результате катализируемого поверхностью восстановления четырехокиси рутения». Журнал физической химии . 97 (30): 8039–8045. дои : 10.1021/j100132a038 .
- ^ Фогт, Гельмут; Балей, Ян; Беннетт, Джон Э.; Винтцер, Питер; Шейх Саид Акбар; Галлоне, Патрицио (15 июня 2000 г.), «Оксиды хлора и хлоркислородные кислоты», Энциклопедия промышленной химии Ульмана , Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, номер документа : 10.1002/14356007.a06_483 , ISBN 3527306730
- ^ Секи, Кохей (29 мая 2010 г.). «Разработка катализатора RuO2/рутил-TiO2 для процесса окисления промышленной HCl». Обзоры катализа в Азии . 14 (3–4). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 168–175. дои : 10.1007/s10563-010-9091-7 . ISSN 1571-1013 . S2CID 93115959 .
- ^ Де Нора, О. (1970). «Применение размерно-стабильных активированных титановых анодов в хлор-щелочном электролизе». Технология инженера-химика . 42 (4). Уайли: 222–226. doi : 10.1002/cite.330420417 . ISSN 0009-286X .
- ^ Ильс, Г.С. (1967). «Рутениевые глазуревые резисторы» . Обзор платиновых металлов . 11 (4): 126.
- ^ Мэтти, Джонсон (2002). «Материал нанокристаллического рутениевого суперконденсатора» . Обзор платиновых металлов . 46 (3): 105. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 16 сентября 2013 г.
- ^ Ким, Иль Хван; Ким, Кван-Бом; Электрохим. Письма о твердом теле, 2001 , 4 , 5, А62-А64.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Национальная лаборатория Лос-Аламоса - Рутений. Архивировано 5 апреля 2007 г. в Wayback Machine.