合成貴金屬磷化物

A. 梁長海的授權和申請專利

22. 梁長海，倪曉娟，「一種無溶劑微波輔助熱解法制備負載型貴金屬納米催化劑的方法」, 中國專利申請201010543066.7，2010
21.梁長海，李闖，陳霄，，肖子輝，「一種頁岩油催化提質技術」，中國專利申請201010171673.5，2010
20.梁長海，李闖，陳霄，，肖子輝，「一種利用塑料油生產汽柴油的工藝」，中國專利申請201010172161.0，2010
19.梁長海，「一種裂解乙烯副產碳九催化提質方法」，中國專利申請201010151317.7，2010
18.梁長海，趙安琪，管婧超，陳霄，「一種高性能負載型金屬硅化物催化劑、制備方法及其應用」，中國專利申請2009103071224，2009
17.梁長海，金鑫，張秋民，伊艷嬌，「一種過渡金屬硫化物催化材料的制備方法及其催化應用」，中國專利申請2009103071169，2009
16.梁長海，邵正鋒，李闖，陳霄，「反應沉積法制備蛋殼型Pd催化劑」，中國專利申請2009103044439，2009
15.梁長海，李闖，賈建國，朱春來，肖春英，「一種氧官能團化的炭材料及應用」，中國專利申請200910010433.4，2009
14.梁長海，殷江鋒，「一種資源化利用廢潤滑油生產清潔汽柴油的方法」，中國專利申請200910010181.5，2009
13.梁長海，丁玲，馬志強，邱介山，「一種過渡金屬碳化物催化材料的制備方法及其催化性能」，中國專利申請200810011442.0，2008
12.梁長海，馬志強，丁玲，邱介山，「一種高比表面積Cu-Cr金屬氧化物的制備方法及應用」，中國專利申請200810011446.9，2008
11.邱介山，楊曉敏，梁長海，「用醇類化合物選擇性催化氧化制備醛或酮類化合物的方法」，中國專利申請200710158796.3,2007
10.邱介山，王闖，梁長海，「一種氯代硝基苯加氫合成氯代苯胺的炭納米管負載鎳催化劑及其制備方法」 中國專利申請200710010542.7，2007
9．邱介山，邢麗，梁長海，「一種金屬－炭納米復合材料的制備方法及其應用」，中國專利申請200610134142.2，2006
8．李燦，孫福俠，郭軍，魏昭彬，梁長海，「過渡金屬磷化物的制備方法」 中國專利ZL200410006721.X, 2007
7．梁長海，李燦，李忠來，「一種高比表面金屬氧化物的制備方法」，中國專利ZL200310118171.6，2006
6．梁長海，李燦，李忠來，「碳納米纖維負載的釕基氨合成催化劑及其制備」，中國專利ZL02122749.7，2003
5．李燦，田福平，蔣宗軒，應品良，梁長海，孫秀萍，孫福俠，「深度脫除硫化物的分子篩吸附劑及製法和應用」， 中國專利ZL02160814.8, 2005
4．梁長海，李燦，應品良，孫福俠，「一種過渡金屬碳化物制備方法及其催化性能」，中國專利ZL02109458.6，2004
3．陳小偉，張濤，李燦，梁長海，鄭明遠，王曉東，辛勤，魏昭彬，「用於肼分解的負載型氮化物催化劑及其制備」，中國專利ZL 01101119.X, 2001
2．李燦，梁長海，魏昭彬，辛勤，孫秀萍，「一種高效氨合成催化劑及其制備」，中國專利ZL99112843.5，2004
1．魏昭彬，李燦，辛勤，梁長海，「一種氨分解催化劑」，中國專利 ZL98114265.6，2002

B. 水的電解實驗加入硫酸鈉是催化劑嗎

不是催化劑，只是為了增大溶液的導電性。

水(H2O)被直流電電解生成氫氣和氧氣的過程被稱為電解水。電流通過水(H2O)時，在陰極通過還原水形成氫氣(H2)，在陽極則通過氧化水形成氧氣(O2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。電解水是取代蒸汽重整制氫的下一代制備氫燃料方法。

催化劑通常能使電解水的活化能大大降低，從而降低電解水的過電勢。催化劑的優劣決定了電解水所需要的總電壓以及電能轉換為氫能的轉化效率。比如，兩根石墨電極組成的電解池通常需要大於2 V的電壓才能產生氫氣和氧氣，因為石墨不是理想的催化劑，而兩片不銹鋼電極組成的電解池需要大約1.6-1.8V的電壓就能產生氫氣和氧氣。
在酸性環境中，鉑是析氫反應的催化劑，幾乎沒有任何過電勢以及非常小的塔菲爾斜率(電流增加10倍所需要的額外電壓)，是幾乎理想化的催化劑，但是由於鉑貴金屬資源稀缺，科學家正在尋找一些廉價催化劑(過渡金屬硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化銥是析氧反應的催化劑，但是同樣依賴於稀缺資源，同時由於高電位以及酸性環境，極少物質能能同時展現析氧反應催化活性和穩定性，所以目前為止還沒有找到氧化銥的替代品。
在鹼性環境中，鉑和氧化銥依然是很好的催化劑，但是由於氧化物和氫氧化物在鹼性環境的穩定性，能有更多低原子數過渡金屬化物的選擇。比如，鎳基合金展現出了優良的析氫反應的催化活性和穩定性，鎳鐵基復合材料和一些鈣鈦礦材料展現出了優良的析氧反應的催化活性。

應用：

基於其高能量密度及零排放(不排放任何溫室效應氣體)，氫氣已被列為潛在的清潔能源燃料，同時氫燃料可以通過氫燃料電池的方式驅動各類電子設備及電驅動車。隨著氫燃料的飛速發展，電解制氫也逐漸步入工業化取代傳統的蒸汽重整制氫的方法來消除對天然氣的依賴性同時又減少成本增加氫燃料純度。

C. 磷化物是由什麼物質構成的有什麼化學成分是有毒的物質嗎是什麼東西在什麼情況下組成的請逐個回答

通常指金屬或非金屬與磷組成的二元化合物。金屬磷化物，如磷化鈣(Ca3P2)、磷化鋅(Zn3P2)、磷化鋁(AlP)、磷化銅(Cu3P2)等。多數金屬磷化物可由金屬與磷直接化合而成。一般有毒，至少其分解或水解產物磷化氫是有毒的。

D. 氯化石蠟是一種常用的塑料和潤滑油的添加劑，在工業上是由（ ）進行（ ）而合成的。

氯化石蠟，為淺黃色至黃色油狀粘稠液體，可應用於高壓潤滑和金屬切削加工的抗磨劑。
在一般情況下，氯類、硫類可提高潤滑脂的耐負荷能力，防止金屬表面在高負荷條件下發生燒結、卡咬、刮傷；而磷類、有機金屬鹽類具有較高的抗磨能力，可防止或減少金屬表面在中等負荷條件下的磨損。一般磷化物具有抗磨性，二氯化物與硫化物具有極壓性。實際應用中，通常將不同種類的極壓抗磨劑按一定比例混合使用性能更好。 極壓抗磨劑是一種重要的潤滑脂添加劑，其大部分是一些含硫、磷、氯、鉛、鉬的化合物。同時含氯和含磷或含硫化合物，既具有極壓性，又具有抗磨性。

E. 金屬磷化物有氧空位嗎

歡迎追問
TiO2的晶型對催化活性具有重要作用。其晶型有三種：銳態礦（auatase）、金紅石（rutile）和板態礦（brookite）。其中板鈦礦不穩定，銳鈦礦型TiO2晶格中含有較多的缺陷和缺位，從而產生較多的氧空位來捕獲電子，所以具有較高的活性；金紅石型TiO2是最穩定的晶型結構形式，具有較好的晶化態，缺陷少，導致電子和空穴容易復合，幾乎沒有光催化活性

F. 金屬氮化物和金屬磷化物是鹽嗎 換句話說,磷離子（P3-）和氮離子（N3-）是酸根離子么

屬於類鹽

G. 為什麼判斷析氫反應催化劑性能好壞的標准，是氫原子吸附的自由能是否趨近於0

判斷析氫反應催化劑性能好壞的標准
催化劑通常能使電解水的活化能大大降低，從而降低電解水的過電勢。催化劑的優劣決定了電解水所需要的總電壓以及電能轉換為氫能的轉化效率。比如，兩根石墨電極組成的電解池通常需要大於2 V的電壓才能產生氫氣和氧氣，因為石墨不是理想的催化劑，而兩片不銹鋼電極組成的電解池需要大約1.6-1.8V的電壓就能產生氫氣和氧氣。研究新型的催化劑來增加能量轉換效率是能源領域十分受關注的焦點。
在酸性環境中，鉑是析氫反應的催化劑，幾乎沒有任何過電勢以及非常小的塔菲爾斜率(電流增加10倍所需要的額外電壓)，是幾乎理想化的催化劑，但是由於鉑貴金屬資源稀缺，科學家正在尋找一些廉價催化劑(過渡金屬硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化銥是析氧反應的催化劑，但是同樣依賴於稀缺資源，同時由於高電位以及酸性環境，極少物質能能同時展現析氧反應催化活性和穩定性，所以目前為止還沒有找到氧化銥的替代品。
在鹼性環境中，鉑和氧化銥依然是很好的催化劑，但是由於氧化物和氫氧化物在鹼性環境的穩定性，能有更多低原子數過渡金屬化物的選擇。比如，鎳基合金展現出了優良的析氫反應的催化活性和穩定性，鎳鐵基復合材料和一些鈣鈦礦材料展現出了優良的析氧反應的催化活性。

H. 磷化物著火時為什麼不能用二氧化碳滅火器

二氧化碳滅火器對A類火災撲救效果差。撲救A類火災可選擇水型滅火器、泡沫滅火器、磷酸銨鹽乾粉滅火器，鹵代烷滅火器。
一、火災根據可燃物的類型和燃燒特性，分為A、B、C、D、E、F、K七類。
A類火災：指固體物質火災。這種物質通常具有有機物質性質，一般在燃燒時能產生灼熱的余燼。如木材、煤、棉、毛、麻、紙張等火災。
B類火災：指液體或可熔化的固體物質火災。如煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、瀝青、石蠟等火災。
C類火災：指氣體火災。如煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、丙烷、氫氣等火災。
D類火災：指金屬火災。如鉀、鈉、鎂、鋁鎂合金等火災。
E類火災：帶電火災。物體帶電燃燒的火災。
F類火災：烹飪器具內的烹飪物（如動植物油脂）火災。
K類火災：食用油類火災。通常食用油的平均燃燒速率大於烴類油，與其他類型的液體火相比，食用油火很難被撲滅，由於有很多不同於烴類油火災的行為，它被單獨劃分為一類火災。
二、二氧化碳滅火器有流動性好、噴射率高、不腐蝕容器和不易變質等優良性能，用來撲滅圖書，檔案，貴重設備，精密儀器、600伏以下電氣設備及油類的初起火災。適用於撲救B類火災，（如煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、瀝青、石蠟等火災。）適撲救C類火災（如煤氣、天然氣、甲烷、乙烷、丙烷、氫氣等火災。）撲救E類火災（物體帶電燃燒的火災）。

I. 光催化劑合成的時候沒效果，最可能的原因是什麼

光催化材料是由CeO2（70%-90%） ZrO2（30%-10%）組成，形成ZrO2穩定CeO2的均勻復合物，外觀呈淺黃色，具有納米層狀結構，在 1000℃ 經4小時老化後，比表面仍較大（>15M# G），因此高溫下也能保持較高的活性。
用途:適用於高溫催化材料,如汽車尾氣催化劑 技術背景——能源危機和環境問題
人類目前使用的主要能源有石油、天然氣和煤炭三種。根據國際能源機構的統計，地球上這三種能源能供人類開採的年限，分別只有40年、50年和240年。值得注意的是，中國剩餘可開采儲蓄僅為1390億噸標准煤，按照中國2003年的開采速度16.67億噸/年，僅能維持83年。中國石油資源不足，天然氣資源也不夠豐富，中國已成為世界第二大石油進口國。因此，開發新能源，特別是用清潔能源替代傳統能源，迅速地逐年降低它們的消耗量，保護環境改善城市空氣質量早已經成為關乎社會可持續發展的重大課題。中國能源發展方向可以鎖定在前景看好的五種清潔能源: 水電、風能、太陽能、氫能和生物質。

太陽能不僅清潔干凈，而且供應充足，每天照射到地球上的太陽能是全球每天所需能源的一萬倍以上。直接利用太陽能來解決能源的枯竭和地球環境污染等問題是其中一個最好、直接、有效的方法。為此，中國政府制定實施了「中國光明工程」計劃。模仿自然界植物的光合作用原理和開發出人工合成技術被稱為「21世紀夢」的技術。它的核心就是開發高效的太陽光響應型半導體光催化劑。目前國內外光催劑的研究多數停留在二氧化鈦及相關修飾。盡管這些工作卓有成效，但是在規模化利用太陽能方面還遠遠不夠。因此搜尋高效太陽光響應型半導體作為新型光催化劑成為當前此領域最重要的課題。

二， 光催化材料的基本原理
半導體在光激發下，電子從價帶躍遷到導帶位置，以此，在導帶形成光生電子，在價帶形成光生空穴。利用光生電子-空穴對的還原氧化性能，可以降解周圍環境中的有機污染物以及光解水制備H2和O2。

高效光催化劑必須滿足如下幾個條件： （1）半導體適當的導帶和價帶位置，在凈化污染物應用中價帶電位必須有足夠的氧化性能，在光解水應用中，電位必須滿足產H2和產O2的要求。（2）高效的電子-空穴分離能力，降低它們的復合幾率。（3）可見光響應特性：低於420nm左右的紫外光能量大概只佔太陽光能的4%，如何利用可見光乃至紅外光能量，是決定光催化材料能否在得以大規模實際應用的先決條件。常規anatase-type TiO2 只能在紫外光響應，雖然通過攙雜改性，其吸收邊得以紅移，但效果還不夠理想。 因此，開發可見光響應的高效光催化材料是該領域的研究熱點。只是，現在的研究狀況還不盡人意。

三， 光催化材料體系的研究概況
從目前的資料來看，光催化材料體系主要可以分為氧化物，硫化物，氮化物以及磷化物

氧化物：最典型的主要是TiO2及其改性材料。目前，絕大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d區， 研究的比較多的是含Ti，Nb，Ta的氧化物或復合氧化物。其他的含W，Cr，Fe，Co，Ni，Zr等金屬氧化物也見報道。個人感覺，d區過渡族金屬元素氧化物經過炒菜式的狂轟亂炸後，開發所謂的新體系光催化已經沒有多大潛力。目前，以日本學者J. Sato為代表的研究人員，已經把目光鎖定在p區元素氧化物上，如含有Ga，Ge，Sb，In，Sn，Bi元素的氧化物。

硫化物：硫化物雖然有較小的禁帶寬度，但容易發生光腐蝕現象，較氧化物而言，穩定性較差。主要有ZnS，CdS等

氮化物：也有較低的帶系寬度，研究得不多。有Ta／N，Nb／N等體系

磷化物：研究很少，如GaP
按照晶體/顆粒形貌分類：
（1）層狀結構
**半導體微粒柱撐於石墨及天然/人工合成的層狀硅酸鹽
**層狀單元金屬氧化物半導體如：V2O5，MoO3，WO3等
**鈦酸，鈮酸，鈦鈮酸及其合成的鹼（土）金屬離子可交換層狀結構和半導體微粒柱撐於層間的結構
**含Bi層狀結構材料，(Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2- (A=Ba，Bi，Pb；B=Ti，Nb，W)，鈣鈦礦層 (An-1BnO3n+1)2-夾在(Bi2O2)2+層之間。典型的有：Bi2WO6，Bi2W2O9，Bi3TiNbO9
**層狀鉭酸鹽：RbLnTa2O7(Ln=La,Pr,Nd,Sm)
（2）通道結構
比較典型的為BaTi4O9，A2Ti6O13（A=K，Na，Li，等）。這類結構往往比層狀結構材料具有更為優異的光催化性能。研究認為，其性能主要歸咎於金屬-氧多面體中的非對稱性，產生了偶極距，從而有利於電子和空穴分離
（3）管狀結構：在鈦酸鹽中研究較多
（4）晶須或多晶一維材料
經由VLS，VS，LS（如水熱合成，熔鹽法）機制可制備一維材料；
液相合成中的軟模化學法制備介孔結構的多晶一維材料
對於該種行貌的材料，沒有跡象表明，其光催化性能得以提高
（5）其他形狀復雜的晶體或粉末顆粒
最典型的是ZnO材料，根據合成方法不同，其行貌也相當豐富

四，提高光催化材料性能的途徑
（1）顆粒微細納米化
降低光生電子-空穴從體內到表面的傳輸距離，相應的，它們被復合的幾率也大大降低。
（2）過度金屬摻雜和非金屬摻雜
金屬：摻雜後形成的雜質能級可以成為光生載流體的捕獲阱，延長載流子的壽命。Choi以21種金屬離子對TiO2光催化活性的影響，表明Fe3+，Mo5+，Re5+，Ru3+，V4+，Rh3+能夠提高光催化活性，其中Fe3+的效果最好。具有閉殼層電子構型的金屬離子如Li+，Al3+，Mg2+，Zn2+，Ga2+，Nb5+，Sn4+對催化性影響甚微
非金屬：TiO2中N，S，C，P，鹵族元素等

對於摻雜，個人的認識，其有如下效應：
**電價效應：不同價離子的摻雜產生離子缺陷，可以成為載流子的捕獲阱，延長其壽命；並提高電導能力
**離子尺寸效應：離子尺寸的不同將使晶體結構發生一定的畸變，晶體不對性增加，提高了光生電子-空穴分離效果
**摻雜能級：摻雜元素電負性大小的不同，帶隙中形成摻雜能級，可實現價帶電子的分級躍遷，光響應紅移

（3）半導體復合
利用異種半導體之間的能帶結構不同，復合後，如光生電子從A粉末表面輸出，而空穴從B表面導出。也即電子和空穴得到有效分離

（4）表面負載
將半導體納米粒子固定技術在不同的載體上（多孔玻璃、硅石、分子篩等）制備分子或團簇尺寸的光催化劑。

（5）表面光敏
利用具有較高重態的具有可見光吸收的有機物，在可見光激發下，電子從有機物轉移到半導體粉末的導帶上。該種方法不具有實用性，一方面，有機物的穩定性值得質疑；另一考慮的是經濟因素
（6）貴金屬沉積

貴金屬：Pt, Au, Pd, Rh,
Ni, Cu, Ag,等
（7）外場耦合
熱場，電場，磁場，微波場，超聲波場
目前，研究較多的是電場效應。其他場的研究也不少見，效果一般，更多的是從工藝層次來說明效果，所謂理論的東西不多 回答