合成贵金属磷化物

A. 梁长海的授权和申请专利

22. 梁长海，倪晓娟，“一种无溶剂微波辅助热解法制备负载型贵金属纳米催化剂的方法”, 中国专利申请201010543066.7，2010
21.梁长海，李闯，陈霄，，肖子辉，“一种页岩油催化提质技术”，中国专利申请201010171673.5，2010
20.梁长海，李闯，陈霄，，肖子辉，“一种利用塑料油生产汽柴油的工艺”，中国专利申请201010172161.0，2010
19.梁长海，“一种裂解乙烯副产碳九催化提质方法”，中国专利申请201010151317.7，2010
18.梁长海，赵安琪，管婧超，陈霄，“一种高性能负载型金属硅化物催化剂、制备方法及其应用”，中国专利申请2009103071224，2009
17.梁长海，金鑫，张秋民，伊艳娇，“一种过渡金属硫化物催化材料的制备方法及其催化应用”，中国专利申请2009103071169，2009
16.梁长海，邵正锋，李闯，陈霄，“反应沉积法制备蛋壳型Pd催化剂”，中国专利申请2009103044439，2009
15.梁长海，李闯，贾建国，朱春来，肖春英，“一种氧官能团化的炭材料及应用”，中国专利申请200910010433.4，2009
14.梁长海，殷江锋，“一种资源化利用废润滑油生产清洁汽柴油的方法”，中国专利申请200910010181.5，2009
13.梁长海，丁玲，马志强，邱介山，“一种过渡金属碳化物催化材料的制备方法及其催化性能”，中国专利申请200810011442.0，2008
12.梁长海，马志强，丁玲，邱介山，“一种高比表面积Cu-Cr金属氧化物的制备方法及应用”，中国专利申请200810011446.9，2008
11.邱介山，杨晓敏，梁长海，“用醇类化合物选择性催化氧化制备醛或酮类化合物的方法”，中国专利申请200710158796.3,2007
10.邱介山，王闯，梁长海，“一种氯代硝基苯加氢合成氯代苯胺的炭纳米管负载镍催化剂及其制备方法” 中国专利申请200710010542.7，2007
9．邱介山，邢丽，梁长海，“一种金属－炭纳米复合材料的制备方法及其应用”，中国专利申请200610134142.2，2006
8．李灿，孙福侠，郭军，魏昭彬，梁长海，“过渡金属磷化物的制备方法” 中国专利ZL200410006721.X, 2007
7．梁长海，李灿，李忠来，“一种高比表面金属氧化物的制备方法”，中国专利ZL200310118171.6，2006
6．梁长海，李灿，李忠来，“碳纳米纤维负载的钌基氨合成催化剂及其制备”，中国专利ZL02122749.7，2003
5．李灿，田福平，蒋宗轩，应品良，梁长海，孙秀萍，孙福侠，“深度脱除硫化物的分子筛吸附剂及制法和应用”， 中国专利ZL02160814.8, 2005
4．梁长海，李灿，应品良，孙福侠，“一种过渡金属碳化物制备方法及其催化性能”，中国专利ZL02109458.6，2004
3．陈小伟，张涛，李灿，梁长海，郑明远，王晓东，辛勤，魏昭彬，“用于肼分解的负载型氮化物催化剂及其制备”，中国专利ZL 01101119.X, 2001
2．李灿，梁长海，魏昭彬，辛勤，孙秀萍，“一种高效氨合成催化剂及其制备”，中国专利ZL99112843.5，2004
1．魏昭彬，李灿，辛勤，梁长海，“一种氨分解催化剂”，中国专利 ZL98114265.6，2002

B. 水的电解实验加入硫酸钠是催化剂吗

不是催化剂，只是为了增大溶液的导电性。

水(H2O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水。电流通过水(H2O)时，在阴极通过还原水形成氢气(H2)，在阳极则通过氧化水形成氧气(O2)。氢气生成量大约是氧气的两倍。电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法。

催化剂通常能使电解水的活化能大大降低，从而降低电解水的过电势。催化剂的优劣决定了电解水所需要的总电压以及电能转换为氢能的转化效率。比如，两根石墨电极组成的电解池通常需要大于2 V的电压才能产生氢气和氧气，因为石墨不是理想的催化剂，而两片不锈钢电极组成的电解池需要大约1.6-1.8V的电压就能产生氢气和氧气。
在酸性环境中，铂是析氢反应的催化剂，几乎没有任何过电势以及非常小的塔菲尔斜率(电流增加10倍所需要的额外电压)，是几乎理想化的催化剂，但是由于铂贵金属资源稀缺，科学家正在寻找一些廉价催化剂(过渡金属硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化铱是析氧反应的催化剂，但是同样依赖于稀缺资源，同时由于高电位以及酸性环境，极少物质能能同时展现析氧反应催化活性和稳定性，所以目前为止还没有找到氧化铱的替代品。
在碱性环境中，铂和氧化铱依然是很好的催化剂，但是由于氧化物和氢氧化物在碱性环境的稳定性，能有更多低原子数过渡金属化物的选择。比如，镍基合金展现出了优良的析氢反应的催化活性和稳定性，镍铁基复合材料和一些钙钛矿材料展现出了优良的析氧反应的催化活性。

应用：

基于其高能量密度及零排放(不排放任何温室效应气体)，氢气已被列为潜在的清洁能源燃料，同时氢燃料可以通过氢燃料电池的方式驱动各类电子设备及电驱动车。随着氢燃料的飞速发展，电解制氢也逐渐步入工业化取代传统的蒸汽重整制氢的方法来消除对天然气的依赖性同时又减少成本增加氢燃料纯度。

C. 磷化物是由什么物质构成的有什么化学成分是有毒的物质吗是什么东西在什么情况下组成的请逐个回答

通常指金属或非金属与磷组成的二元化合物。金属磷化物，如磷化钙(Ca3P2)、磷化锌(Zn3P2)、磷化铝(AlP)、磷化铜(Cu3P2)等。多数金属磷化物可由金属与磷直接化合而成。一般有毒，至少其分解或水解产物磷化氢是有毒的。

D. 氯化石蜡是一种常用的塑料和润滑油的添加剂，在工业上是由（ ）进行（ ）而合成的。

氯化石蜡，为浅黄色至黄色油状粘稠液体，可应用于高压润滑和金属切削加工的抗磨剂。
在一般情况下，氯类、硫类可提高润滑脂的耐负荷能力，防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤；而磷类、有机金属盐类具有较高的抗磨能力，可防止或减少金属表面在中等负荷条件下的磨损。一般磷化物具有抗磨性，二氯化物与硫化物具有极压性。实际应用中，通常将不同种类的极压抗磨剂按一定比例混合使用性能更好。 极压抗磨剂是一种重要的润滑脂添加剂，其大部分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的化合物。同时含氯和含磷或含硫化合物，既具有极压性，又具有抗磨性。

E. 金属磷化物有氧空位吗

欢迎追问
TiO2的晶型对催化活性具有重要作用。其晶型有三种：锐态矿（auatase）、金红石（rutile）和板态矿（brookite）。其中板钛矿不稳定，锐钛矿型TiO2晶格中含有较多的缺陷和缺位，从而产生较多的氧空位来捕获电子，所以具有较高的活性；金红石型TiO2是最稳定的晶型结构形式，具有较好的晶化态，缺陷少，导致电子和空穴容易复合，几乎没有光催化活性

F. 金属氮化物和金属磷化物是盐吗 换句话说,磷离子（P3-）和氮离子（N3-）是酸根离子么

属于类盐

G. 为什么判断析氢反应催化剂性能好坏的标准，是氢原子吸附的自由能是否趋近于0

判断析氢反应催化剂性能好坏的标准
催化剂通常能使电解水的活化能大大降低，从而降低电解水的过电势。催化剂的优劣决定了电解水所需要的总电压以及电能转换为氢能的转化效率。比如，两根石墨电极组成的电解池通常需要大于2 V的电压才能产生氢气和氧气，因为石墨不是理想的催化剂，而两片不锈钢电极组成的电解池需要大约1.6-1.8V的电压就能产生氢气和氧气。研究新型的催化剂来增加能量转换效率是能源领域十分受关注的焦点。
在酸性环境中，铂是析氢反应的催化剂，几乎没有任何过电势以及非常小的塔菲尔斜率(电流增加10倍所需要的额外电压)，是几乎理想化的催化剂，但是由于铂贵金属资源稀缺，科学家正在寻找一些廉价催化剂(过渡金属硫化物，碳化物以及磷化物)。氧化铱是析氧反应的催化剂，但是同样依赖于稀缺资源，同时由于高电位以及酸性环境，极少物质能能同时展现析氧反应催化活性和稳定性，所以目前为止还没有找到氧化铱的替代品。
在碱性环境中，铂和氧化铱依然是很好的催化剂，但是由于氧化物和氢氧化物在碱性环境的稳定性，能有更多低原子数过渡金属化物的选择。比如，镍基合金展现出了优良的析氢反应的催化活性和稳定性，镍铁基复合材料和一些钙钛矿材料展现出了优良的析氧反应的催化活性。

H. 磷化物着火时为什么不能用二氧化碳灭火器

二氧化碳灭火器对A类火灾扑救效果差。扑救A类火灾可选择水型灭火器、泡沫灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器，卤代烷灭火器。
一、火灾根据可燃物的类型和燃烧特性，分为A、B、C、D、E、F、K七类。
A类火灾：指固体物质火灾。这种物质通常具有有机物质性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等火灾。
B类火灾：指液体或可熔化的固体物质火灾。如煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。
C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。
D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾。
E类火灾：带电火灾。物体带电燃烧的火灾。
F类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。
K类火灾：食用油类火灾。通常食用油的平均燃烧速率大于烃类油，与其他类型的液体火相比，食用油火很难被扑灭，由于有很多不同于烃类油火灾的行为，它被单独划分为一类火灾。
二、二氧化碳灭火器有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，用来扑灭图书，档案，贵重设备，精密仪器、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。适用于扑救B类火灾，（如煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。）适扑救C类火灾（如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。）扑救E类火灾（物体带电燃烧的火灾）。

I. 光催化剂合成的时候没效果，最可能的原因是什么

光催化材料是由CeO2（70%-90%） ZrO2（30%-10%）组成，形成ZrO2稳定CeO2的均匀复合物，外观呈浅黄色，具有纳米层状结构，在 1000℃ 经4小时老化后，比表面仍较大（>15M# G），因此高温下也能保持较高的活性。
用途:适用于高温催化材料,如汽车尾气催化剂 技术背景——能源危机和环境问题
人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭三种。根据国际能源机构的统计，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年。值得注意的是，中国剩余可开采储蓄仅为1390亿吨标准煤，按照中国2003年的开采速度16.67亿吨/年，仅能维持83年。中国石油资源不足，天然气资源也不够丰富，中国已成为世界第二大石油进口国。因此，开发新能源，特别是用清洁能源替代传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，保护环境改善城市空气质量早已经成为关乎社会可持续发展的重大课题。中国能源发展方向可以锁定在前景看好的五种清洁能源: 水电、风能、太阳能、氢能和生物质。

太阳能不仅清洁干净，而且供应充足，每天照射到地球上的太阳能是全球每天所需能源的一万倍以上。直接利用太阳能来解决能源的枯竭和地球环境污染等问题是其中一个最好、直接、有效的方法。为此，中国政府制定实施了“中国光明工程”计划。模仿自然界植物的光合作用原理和开发出人工合成技术被称为“21世纪梦”的技术。它的核心就是开发高效的太阳光响应型半导体光催化剂。目前国内外光催剂的研究多数停留在二氧化钛及相关修饰。尽管这些工作卓有成效，但是在规模化利用太阳能方面还远远不够。因此搜寻高效太阳光响应型半导体作为新型光催化剂成为当前此领域最重要的课题。

二， 光催化材料的基本原理
半导体在光激发下，电子从价带跃迁到导带位置，以此，在导带形成光生电子，在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能，可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。

高效光催化剂必须满足如下几个条件： （1）半导体适当的导带和价带位置，在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能，在光解水应用中，电位必须满足产H2和产O2的要求。（2）高效的电子-空穴分离能力，降低它们的复合几率。（3）可见光响应特性：低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%，如何利用可见光乃至红外光能量，是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-type TiO2 只能在紫外光响应，虽然通过搀杂改性，其吸收边得以红移，但效果还不够理想。 因此，开发可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。只是，现在的研究状况还不尽人意。

三， 光催化材料体系的研究概况
从目前的资料来看，光催化材料体系主要可以分为氧化物，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，绝大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d区， 研究的比较多的是含Ti，Nb，Ta的氧化物或复合氧化物。其他的含W，Cr，Fe，Co，Ni，Zr等金属氧化物也见报道。个人感觉，d区过渡族金属元素氧化物经过炒菜式的狂轰乱炸后，开发所谓的新体系光催化已经没有多大潜力。目前，以日本学者J. Sato为代表的研究人员，已经把目光锁定在p区元素氧化物上，如含有Ga，Ge，Sb，In，Sn，Bi元素的氧化物。

硫化物：硫化物虽然有较小的禁带宽度，但容易发生光腐蚀现象，较氧化物而言，稳定性较差。主要有ZnS，CdS等

氮化物：也有较低的带系宽度，研究得不多。有Ta／N，Nb／N等体系

磷化物：研究很少，如GaP
按照晶体/颗粒形貌分类：
（1）层状结构
**半导体微粒柱撑于石墨及天然/人工合成的层状硅酸盐
**层状单元金属氧化物半导体如：V2O5，MoO3，WO3等
**钛酸，铌酸，钛铌酸及其合成的碱（土）金属离子可交换层状结构和半导体微粒柱撑于层间的结构
**含Bi层状结构材料，(Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2- (A=Ba，Bi，Pb；B=Ti，Nb，W)，钙钛矿层 (An-1BnO3n+1)2-夹在(Bi2O2)2+层之间。典型的有：Bi2WO6，Bi2W2O9，Bi3TiNbO9
**层状钽酸盐：RbLnTa2O7(Ln=La,Pr,Nd,Sm)
（2）通道结构
比较典型的为BaTi4O9，A2Ti6O13（A=K，Na，Li，等）。这类结构往往比层状结构材料具有更为优异的光催化性能。研究认为，其性能主要归咎于金属-氧多面体中的非对称性，产生了偶极距，从而有利于电子和空穴分离
（3）管状结构：在钛酸盐中研究较多
（4）晶须或多晶一维材料
经由VLS，VS，LS（如水热合成，熔盐法）机制可制备一维材料；
液相合成中的软模化学法制备介孔结构的多晶一维材料
对于该种行貌的材料，没有迹象表明，其光催化性能得以提高
（5）其他形状复杂的晶体或粉末颗粒
最典型的是ZnO材料，根据合成方法不同，其行貌也相当丰富

四，提高光催化材料性能的途径
（1）颗粒微细纳米化
降低光生电子-空穴从体内到表面的传输距离，相应的，它们被复合的几率也大大降低。
（2）过度金属掺杂和非金属掺杂
金属：掺杂后形成的杂质能级可以成为光生载流体的捕获阱，延长载流子的寿命。Choi以21种金属离子对TiO2光催化活性的影响，表明Fe3+，Mo5+，Re5+，Ru3+，V4+，Rh3+能够提高光催化活性，其中Fe3+的效果最好。具有闭壳层电子构型的金属离子如Li+，Al3+，Mg2+，Zn2+，Ga2+，Nb5+，Sn4+对催化性影响甚微
非金属：TiO2中N，S，C，P，卤族元素等

对于掺杂，个人的认识，其有如下效应：
**电价效应：不同价离子的掺杂产生离子缺陷，可以成为载流子的捕获阱，延长其寿命；并提高电导能力
**离子尺寸效应：离子尺寸的不同将使晶体结构发生一定的畸变，晶体不对性增加，提高了光生电子-空穴分离效果
**掺杂能级：掺杂元素电负性大小的不同，带隙中形成掺杂能级，可实现价带电子的分级跃迁，光响应红移

（3）半导体复合
利用异种半导体之间的能带结构不同，复合后，如光生电子从A粉末表面输出，而空穴从B表面导出。也即电子和空穴得到有效分离

（4）表面负载
将半导体纳米粒子固定技术在不同的载体上（多孔玻璃、硅石、分子筛等）制备分子或团簇尺寸的光催化剂。

（5）表面光敏
利用具有较高重态的具有可见光吸收的有机物，在可见光激发下，电子从有机物转移到半导体粉末的导带上。该种方法不具有实用性，一方面，有机物的稳定性值得质疑；另一考虑的是经济因素
（6）贵金属沉积

贵金属：Pt, Au, Pd, Rh,
Ni, Cu, Ag,等
（7）外场耦合
热场，电场，磁场，微波场，超声波场
目前，研究较多的是电场效应。其他场的研究也不少见，效果一般，更多的是从工艺层次来说明效果，所谓理论的东西不多 回答