[发明专利]一种多孔氮化钼单晶材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔氮化钼单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化钼单晶材料中含有10nm～1000nm的孔。

2.根据权利要求1所述的多孔氮化钼单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化钼单晶材料包括多孔MoN单晶、多孔Mo₂N单晶、多孔Mo₃N₂单晶、多孔Mo₅N₆单晶中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的多孔氮化钼单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化钼单晶材料为多孔氮化钼单晶薄膜和/或多孔氮化钼单晶晶体；

优选地，所述多孔氮化钼单晶薄膜的表面为多孔氮化钼单晶的(001)面、(100)面、(110)面、(111)面中的至少一面；

优选地，所述多孔氮化钼单晶晶体的表面为多孔氮化钼单晶的(001)面、(100)面、(110)面、(111)面中的至少一面。

4.根据权利要求3所述的多孔氮化钼单晶材料，其特征在于，所述多孔氮化钼单晶晶体的尺寸为0.1cm～30cm；

所述多孔氮化钼单晶薄膜的厚度为1nm～100μm。

5.权利要求1至4任一项所述的多孔氮化钼单晶材料的制备方法，其特征在于，至少包括：将钼源与含有氨气的原料气接触反应，得到所述多孔氮化钼单晶材料；

其中，所述钼源选自金属钼酸盐单晶材料中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为300～1700℃；

所述反应的压力为0.01Torr～760Torr；

所述反应的时间为0.5min～300h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述含有氨气的原料气中包括氨气和氮气、氩气、氢气中的至少一种；

其中，氨气的流量记为a，氮气的流量记为b，氩气的流量记为c，氢气的流量记为d，满足：

0.05SLM≤a≤100SLM；

0SLM≤b≤100SLM；

0SLM≤c≤100SLM；

0SLM≤d≤100SLM。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述金属钼酸盐单晶选自钼酸铅单晶、钼酸铋单晶、钼酸锂单晶、钼酸钠单晶、钼酸钾单晶中的至少一种；

优选地，所述钼酸铅单晶选自(001)面钼酸铅单晶、(100)面钼酸铅单晶、(110)面钼酸铅单晶、(111)钼酸铅单晶中的至少一种；

所述钼酸铋单晶选自(001)面钼酸铋单晶、(100)面钼酸铋单晶、(110)面钼酸铋、(111)面钼酸铋单晶中的至少一种；

所述钼酸锂单晶选自(001)面钼酸锂单晶、(100)面钼酸锂单晶、(110)面钼酸锂单晶、(111)面钼酸锂单晶中的至少一种；

所述钼酸钠单晶选自(001)面钼酸钠单晶、(100)面钼钠单晶、(110)面钼酸钠单晶、(111)面钼酸钠单晶中的至少一种；

所述钼酸钾单晶选自(001)面钼酸钾单晶、(100)面钼钠钾单晶、(110)面钼酸钾单晶、(111)面钼酸钾单晶中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法至少包括：

将钼源与含有氨气的原料气接触反应，钼源部分氮化转化，逆向外延生长纳米多孔氮化钼单晶，得到多孔氮化钼单晶薄膜；或者

将钼源与含有氨气的原料气接触反应，钼源完全氮化转化，逆向外延生长多孔氮化钼单晶，得到多孔氮化钼单晶晶体。

10.权利要求1至4任一项所述的多孔氮化钼单晶材料、根据权利要求5至9任一项所述方法制备得到的多孔氮化钼单晶材料中的至少一种在有机物加氢脱硫催化、电催化电极材料、超级电容器材料中的应用。