钌酸钡：一种可促进硫化物氧化的高效易处理的钙钛矿催化剂

上图为菱形结构BaRuO3的面结合单元以及四方RuO2、立方SrRuO3和正交CaRuO3的角结合单元。下图为BaRuO3的扫描电镜（SEM）图像。图片来源：Keigo Kamata

东京工业大学的研究人员开发出了一种在低温（313 K）下也具有明显活性的钌基钙钛矿催化剂[1]。这种催化剂可以在不需要添加剂的情况下重复使用，因此也不会产生毒副产物。而硫化物氧化在商业上更是有着不可忽视的作用，从化学生产到环境管理上都具有广泛应用。
研究人员在ACS应用材料与界面大会上报告他们的研究结果时表示，BaRuO3与传统催化剂相比具有三大优势。

首先，这种材料在313 K时仍能保持较好的性能，这一温度远低于常规钌和锰基催化剂373-423K的适用温度范围。其次，高氧转移率使它在其它方面也有着许多潜在用途，比如它可用于二苯并噻吩的氧化脱硫[2]，可生产纯度高达99%的二苯砜。最后，这种新催化剂是可回收的，目前的研究表明，BaRuO3可至少重复使用三次而不会损失性能。

该成果克服了很多其它催化剂的局限性，例如需要添加剂，高反应温度或产出有毒产物。

这种新催化剂具有菱形结构。虽然迄今为止研究的其他钌基催化剂如SrRuO3，CaRuO3和RuO2都为共角八面体单元，但BaRuO3具有共面八面体结构。研究人员认为，这种结构是赋予催化剂更高氧转移能力的主要原因之一。

基于苹果酸的溶胶—凝胶法对于BaRuO3来说也是至关重要的。研究人员说：“相比于聚合复合法合成的BaRuO3，用苹果酸辅助方法合成的BaRuO3具有更高的催化活性和比表面积。”
该研究着重分析了纳米级钙钛矿催化剂结构细微变化的重要性，并为各种钙钛矿基功能材料的进一步研究提供依据。

名词解释

[1]钙钛矿催化剂：参考具有通式ABO3的一族催化剂，由于其结构简单，柔韧性，良好的稳定性和可控的物理化学性质而引起广泛关注。

[2]氧化脱硫：一种重要的硫去除反应过程（与燃料行业遏制硫排放有关）。

[3]溶胶—凝胶法：一种制备新材料的常用方法，通过将胶体溶液（溶胶）中的单体转化为网状聚合物（凝胶）来制备新材料的方法。

文章来自ScienceDaily，原文标题为Barium ruthenate: A high-yield, easy-to-handle perovskite catalyst for the oxidation of sulfides，由材料科技在线汇总整理。