stringtranslate.com

Оксид рутения(IV)

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 имеет рутиловую структуру. [2] [3]

Подготовка

Обычно его получают окислением трихлорида рутения . Почти стехиометрические монокристаллы RuO 2 могут быть получены методом химического переноса паров , 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 также можно получить гальваническим способом из раствора трихлорида рутения. [7]

Электростатически стабилизированные гидрозоли чистого гидрата диоксида рутения были получены путем 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

Оксид рутения (IV) используется в качестве основного компонента катализатора процесса Сумитомо-Дикона , в котором хлор образуется 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

RuO 2 широко используется для покрытия титановых анодов электролитического производства хлора, а также 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 в предыдущих работах изучалась гидратация оксида рутения, его кристалличность и размер частиц.

Рекомендации

  1. ^ 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.
  2. ^ Вайкофф, RWG. Кристаллические структуры . 1. Интерсайенс, Джон Уайли и сыновья: 1963.
  3. ^ Уэллс, AF (1975), Структурная неорганическая химия (4-е изд.), Оксфорд: Clarendon Press
  4. ^ Шефер, Харальд; Шнайдерайт, Герд; Герхардт, Вильфрид (1963). «Zur Chemie der Platinmetalle. RuO2 Chemischer Transport, Eigenschaften, thermischer Zerfall». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 319 (5–6). Уайли: 327–336. дои : 10.1002/zaac.19633190514. ISSN  0044-2313.
  5. ^ 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.
  6. ^ 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ МакМюррей, HN (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.
  9. ^ 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
  10. ^ 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.
  11. ^ Де Нора, О. (1970). «Anwendung maßbeständiger aktivierter Titan-Anoden bei der Chloralkali-Elektrolyse». Химия Инжениор Техник . 42 (4). Уайли: 222–226. doi : 10.1002/cite.330420417. ISSN  0009-286X.
  12. ^ Айлс, GS (1967). «Рутениевые глазурные резисторы». Обзор платиновых металлов . 11 (4): 126.
  13. ^ 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.
  14. ^ Ким, Иль Хван; Ким, Кван-Бум; Электрохим. Письма о твердом теле, 2001 , 4 , 5, А62-А64.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с оксидом рутения (IV) .