Оксид рутения(IV)
Оксид рутения(IV)
Имена
Название ИЮПАК
Оксид рутения(IV)
Другие имена
Диоксид рутения
Идентификаторы
  • 12036-10-1 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
Информационная карта ECHA100.031.660
Номер ЕС
  • 234-840-6
CID PubChem
  • 82848
  • DTXSID0065193
  • ИнЧИ=1С/2О.Ру
  • О=[Ру]=О
Характеристики
РуО2​
Молярная масса133,0688 г/моль
Появлениесине-черный сплошной
Плотность6,97 г/см 3
Точка кипения1200 ° C (2190 ° F; 1470 К) сублиматы
нерастворимый
+162,0·10 −6 см 3 /моль
Структура
Рутил (тетрагональный), tP6
П 4 2 / mnm , № 136
Октаэдрический (Ru IV ); тригональный плоский (O 2− )
Опасности
точка возгоранияНегорючий
Родственные соединения
Другие анионы
Дисульфид рутения
Другие катионы
Оксид осмия(IV)
Родственные оксиды рутения
Тетроксид 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).
☒Н проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Оксид рутения (IV) — неорганическое соединение с формулой Ru O 2 . Это черное твердое вещество — наиболее распространенный оксид рутения . Он широко используется в качестве электрокатализатора для получения хлора, оксидов хлора и O 2 . [1] Как и многие диоксиды, RuO 2 имеет структуру рутила . [2] [3]

Подготовка

Обычно его готовят путем окисления трихлорида рутения . Почти стехиометрические монокристаллы RuO 2 можно получить путем химического переноса паров , используя O 2 в качестве транспортного агента: [4] [5]

RuO2 + O2 ⇌ RuO4​

Пленки RuO 2 можно приготовить методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) из летучих соединений рутения. [6] RuO 2 также можно приготовить методом электроосаждения из раствора трихлорида рутения. [7]

Электростатически стабилизированные гидрозоли чистого гидрата диоксида рутения были получены путем использования автокаталитического восстановления тетроксида рутения в водном растворе. Полученные популяции частиц могут контролироваться, чтобы включать в себя в основном монодисперсные, однородные сферы с диаметрами в диапазоне 40 нм - 160 нм. [8]

Использует

Оксид рутения (IV) используется в качестве основного компонента в катализаторе процесса Сумитомо-Дикона , который производит хлор путем окисления хлористого водорода . [9] [10]

RuO 2 может использоваться в качестве катализатора во многих других ситуациях. Примечательными реакциями являются процесс Фишера-Тропша , процесс Габера-Боша и различные проявления топливных элементов .

Амбициозные и нишевые приложения

RuO 2 широко используется для покрытия титановых анодов для электролитического производства хлора и для изготовления резисторов или интегральных схем . [11] [12] Резисторы из оксида рутения могут использоваться в качестве чувствительных термометров в диапазоне температур .02 < T < 4 K. Его также можно использовать в качестве активного материала в суперконденсаторах, поскольку он обладает очень высокой способностью переноса заряда. Оксид рутения обладает большой способностью хранить заряд при использовании в водных растворах. [13] Средние емкости оксида рутения (IV) достигли 650 Ф/г в растворе H 2 SO 4 и отожжены при температурах ниже 200 °C. [14] В попытках оптимизировать его емкостные свойства предыдущие работы рассматривали гидратацию оксида рутения, его кристалличность и размер частиц.

Ссылки

  1. ^ Миллс, Эндрю (1989). "Гетерогенные окислительно-восстановительные катализаторы для выделения кислорода и хлора". Обзоры химического общества . 18. Королевское химическое общество (RSC): 285. doi :10.1039/cs9891800285. ISSN  0306-0012.
  2. ^ Вайкофф, Р. У. Г. Кристаллические структуры , т. 1. Interscience, John Wiley & Sons: 1963.
  3. ^ Уэллс, А.Ф. (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, ДБ; Батлер, С.Р.; Шеннон, Р.Д. (1972). «Монокристаллы диоксидов переходных металлов». Неорганические синтезы . Т. XIII. С. 135–145. doi :10.1002/9780470132449.ch27. ISBN 9780470132449.
  6. ^ Pizzini, S.; Buzzanca, G.; Mari, C.; Rossi, L.; Torchio, S. (1972). «Подготовка, структура и электрические свойства толстых пленок диоксида рутения». Materials Research Bulletin . 7 (5). Elsevier BV: 449–462. doi :10.1016/0025-5408(72)90147-x. ISSN  0025-5408.
  7. ^ Ли, С. (2003). «Электрохромизм тонких пленок аморфного оксида рутения». Solid State Ionics . 165 (1–4): 217–221. doi :10.1016/j.ssi.2003.08.035.
  8. ^ МакМюррей, Х. Н. (1993). «Однородные коллоиды гидрата диоксида рутения, выделенные при поверхностно-катализируемом восстановлении тетраоксида рутения». Журнал физической химии . 97 (30): 8039–8045. doi :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, doi : 10.1002/14356007.a06_483, ISBN 3527306730
  10. ^ Seki, Kohei (29.05.2010). «Разработка катализатора RuO2/Rutile-TiO2 для промышленного процесса окисления HCl». Catalysis Surveys from Asia . 14 (3–4). Springer Science and Business Media LLC: 168–175. doi :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. ^ Iles, GS (1967). "Рутениево-оксидные глазурованные резисторы". Platinum Metals Review . 11 (4): 126.
  13. ^ Matthey, Johnson (2002). "Нанокристаллический рутениевый суперконденсаторный материал". Platinum Metals Review . 46 (3): 105. Архивировано из оригинала 2015-09-24 . Получено 2013-09-16 .
  14. ^ Ким, Ил-Хван; Ким, Кванг-Бум; Electrochem. Solid-State Lett., 2001 , 4 , 5, A62-A64
На Викискладе есть медиафайлы по теме Оксид рутения(IV) .
  • Лос-Аламосская национальная лаборатория – Рутений Архивировано 2007-04-05 в Wayback Machine
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Оксид_рутения(IV)&oldid=1176595354"