ルテニウム(IV)酸化物

ルテニウム(IV)酸化物
名前
	IUPAC名ルテニウム(IV)酸化物
	その他の名前二酸化ルテニウム
識別子
CAS番号	12036-10-1 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ECHA 情報カード	100.031.660
EC番号	234-840-6;
パブケム CID	82848;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００６５１９３;
	InChI InChI=1S/2O.Ru;
	笑顔 O=[ル]=O;
プロパティ
化学式	ルテニウム2
モル質量	133.0688 グラム/モル
外観	青黒の固体
密度	6.97グラム/ cm3
沸点	1,200 °C (2,190 °F; 1,470 K) で昇華
水への溶解度	不溶性の
磁化率（χ）	+162.0·10 −6 cm 3 /モル
構造
結晶構造	ルチル（正方晶）、tP6
空間群	P 4 2 / mnm、No. 136
座標幾何学	八面体（Ru IV）；三方平面（O 2−）
危険
引火点	不燃性
関連化合物
その他の陰イオン	二硫化ルテニウム
その他の陽イオン	酸化オスミウム(IV)
関連するルテニウム酸化物	四酸化ルテニウム
補足データページ
	ルテニウム(IV)酸化物（データページ）
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ルテニウム(IV)酸化物は、化学式Ru O ₂の無機化合物です。この黒色の固体は、ルテニウムの最も一般的な酸化物です。塩素、塩素酸化物、O _{2を生成するための}電気触媒として広く使用されています。^[1]多くの二酸化物と同様に、RuO _2はルチル構造を採用しています。^[2]^[3]

準備

これは通常、三塩化ルテニウムの酸化によって製造される。輸送剤として_{O2を使用した}化学気相輸送によって、ほぼ化学量論的な_RuO2単結晶を得ることができる。 ^[4]^[5]

RuO ₂ + O ₂ ⇌ RuO ₄

_{RuO 2}の膜は、揮発性ルテニウム化合物から化学蒸着（CVD）によって製造することができます。 ^[6] RuO _2は、三塩化ルテニウムの溶液から電気めっきによって製造することもできます。 ^[7]

水溶液中の四酸化ルテニウムの自己触媒還元を利用して、静電的に安定化された純粋な二酸化ルテニウム水和物のハイドロゾルが調製されました。得られた粒子集団は、直径が40nm～160nmの範囲にある実質的に単分散で均一な球体で構成されるように制御できます。^[8]

用途

ルテニウム(IV)酸化物は、塩化水素の酸化によって塩素を生成する住友ディーコン法の触媒の主成分として使用されている。^[9]^[10]

RuO _{2 は}他の多くの状況でも触媒として使用できます。注目すべき反応としては、フィッシャー・トロプシュ法、ハーバー・ボッシュ法、燃料電池のさまざまな形態などがあります。

野心的なニッチなアプリケーション

RuO ₂は、塩素の電解製造用のチタン陽極のコーティングや、抵抗器または集積回路の製造に広く使用されています。^[11]^[12]ルテニウム酸化物抵抗器は、温度範囲 .02 < T < 4 K で高感度温度計として使用できます。また、非常に高い電荷移動能力があるため、スーパーキャパシタの活性材料として使用することもできます。ルテニウム酸化物は、水溶液で使用すると電荷を蓄える能力が非常に高くなります。^{[13]ルテニウム(IV)酸化物の平均容量は、H}₂ SO ₄溶液中で 200 °C 未満の温度でアニールすると650 F/g に達します。 ^[14]これまでの研究では、容量特性を最適化するために、ルテニウム酸化物の水和、結晶度、粒子サイズが検討されてきました。

参考文献

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外部リンク

ロスアラモス国立研究所 – ルテニウム 2007-04-05ウェイバックマシンにアーカイブ

[1] Mills, Andrew (1989). 「酸素および塩素発生のための不均一系酸化還元触媒」.化学協会レビュー. 18.王立化学協会 (RSC): 285. doi :10.1039/cs9891800285. ISSN 0306-0012.

[2] Wyckoff, RWG.結晶構造、第1巻。インターサイエンス、John Wiley & Sons: 1963年。

[3] ウェルズ、AF（1975）、構造無機化学（第4版）、オックスフォード：クラレンドンプレス

[4] ハラルド・シェーファー;シュナイデライト、ゲルト;ゲルハルト、ヴィルフリート (1963)。「Zur Chemie der Platinmetalle。RuO2 Chemischer Transport、Eigenschaften、thermischer Zerfall」。Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (ドイツ語)。319 (5-6)。ワイリー: 327–336。土井：10.1002/zaac.19633190514。ISSN 0044-2313。

[5] Rogers, DB; Butler, SR; Shannon, RD (1972). 「遷移金属二酸化物の単結晶」.無機合成. 第 XIII 巻. pp. 135–145. doi :10.1002/9780470132449.ch27. ISBN 9780470132449。

[6] Pizzini, S.; Buzzanca, G.; Mari, C.; Rossi, L.; Torchio, S. (1972). 「厚い二酸化ルテニウム膜の作製、構造および電気的特性」. Materials Research Bulletin . 7 (5). Elsevier BV: 449–462. doi :10.1016/0025-5408(72)90147-x. ISSN 0025-5408.

[7] Lee, S. (2003). 「アモルファス酸化ルテニウム薄膜のエレクトロクロミズム」.固体イオニクス. 165 (1–4): 217–221. doi :10.1016/j.ssi.2003.08.035.

[8] McMurray, HN (1993). 「四酸化ルテニウムの表面触媒還元によって生成された二酸化ルテニウム水和物の均一コロイド」. The Journal of Physical Chemistry . 97 (30): 8039–8045. doi :10.1021/j100132a038.

[9] フォークト、ヘルムート;ジャン・バレイ；ベネット、ジョン E.ピーター・ウィンツァー。シェイク、サイード・アクバル。 Gallone、Patrizio (2000-06-15)、「塩素酸化物と塩素酸素酸」、ウルマン工業化学百科事典、ワインハイム、ドイツ: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA、doi :10.1002/14356007.a06_483、ISBN 3527306730

[10] 関耕平 (2010-05-29). 「工業用 HCl 酸化プロセス用 RuO2/ルチル-TiO2 触媒の開発」. 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] デ・ノラ、O. (1970)。「チタン - アノデンバイデルクロラルアルカリ - 電気分解の操作」。ケミー・インヂュニア・テクニック。42 (4)。ワイリー: 222–226。土井：10.1002/cite.330420417。ISSN 0009-286X。

[12] Iles, GS (1967). 「ルテニウム酸化物釉薬抵抗器」. Platinum Metals Review . 11 (4): 126.

[13] Matthey, Johnson (2002). 「ナノ結晶ルテニウムスーパーキャパシタ材料」. Platinum Metals Review . 46 (3): 105. 2015-09-24にオリジナルからアーカイブ。2013-09-16に取得。

[14] キム・イルファン; キム・クァンボム;エレクトロケム.ソリッドステートレター., 2001 , 4 , 5,A62-A64