[发明专利]一种用于化学气相沉积的气体管道反应器、使用其制备的材料及用途

权利要求书

1.一种用于化学气相沉积的气体管道反应器，其特征在于，所述气体管道反应器包括管式炉，能够放置在所述管式炉炉管中的圆筒状石英管，所述圆筒状石英管的一端朝向所述管式炉炉管的气体进口；

所述圆筒状石英管靠近所述管式炉的气体进口的一端被第一石英塞封口，且所述第一石英塞设置有通孔，用于连通所述圆筒状石英管管腔和所述管式炉炉管；

所述圆筒状石英管远离所述管式炉的气体进口的一端被封口。

2.如权利要求1所述的气体管道反应器，其特征在于，所述第一石英塞设置第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔的开孔方向朝向所述管式炉的气体进口，所述第二通孔的开孔方向垂直于所述管式炉的气体进口。

3.如权利要求1或2所述的气体管道反应器，其特征在于，所述第一通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径；

优选地，所述第一通孔的孔径是第二通孔孔径的5～10倍；

优选地，所述第一通孔的孔径为5～15mm，优选6-10mm；

优选地，所述圆筒状石英管内径尺寸为1.6～1.8cm。

4.一种使用如权利要求1～3之一所述的气体管道反应器化学气相沉积二硒化铂纳米墙材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)在所述圆筒状石英管的第一位置放置铂基底，第二位置放置硒粉；所述第一位置靠近第一石英塞，第二位置靠近第二石英塞；

(2)用包括氩气的非氧化性气流将管式炉内部的气体进行置换，并持续通入包括氩气的非氧化性气流；

(3)将第一位置升温至第一温度，将第二位置升温至第二温度，在第二位置的基底上进行化学气相沉积；所述第一温度高于硒的熔融温度，所述第二温为400～560℃。

5.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一位置的升温速率为4～8℃/min，升温至目标温度后，保温60min以上；

优选地，所述第一温度为220～300℃。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置之间的距离≥15cm；

优选地，所述铂基底中，铂层的厚度为1～10nm；

优选地，所述包括氩气的非氧化性气流还含有氢气，且氢气和氩气的体积比为1:25～30。

7.一种如权利要求4～6之一所述的制备方法制备的二硒化铂纳米墙材料，其特征在于，所述材料为由二硒化铂纳米片组成的膜材料，所述二硒化铂纳米片包括片层方向和厚度方向，所述二硒化铂纳米片的片层方向垂直于同一平面，记为A平面，且所述膜材料的膜层延伸面与所述A平面平行。

8.如权利要求1所述的二硒化铂纳米墙材料，其特征在于，所述膜材料的厚度为2.9～20.3nm；

优选地，所述二硒化铂纳米片的片层方向垂直于所述A平面的尺寸为2.9～20.3nm，所述二硒化铂纳米片的片层方向平行于所述A平面的尺寸为10～30nm；

优选地，所述二硒化铂纳米片的厚度方向的尺寸为3～25nm；

优选地，所述二硒化铂纳米片的角偏移值在30°～160°的范围内；

优选地，所述二硒化铂纳米片的角偏移值在25～35°、55～65°、85～95°、115～125°和155～165°的范围内的占比为40～48％；

优选地，所述二硒化铂纳米片的角偏移值在25～35°、55～65°、85～95°、115～125°和155～165°的范围内的占比为60～65％。

9.一种如权利要求7或8所述的二硒化铂纳米墙材料的用途，其特征在于，所述二硒化铂纳米墙用作析氢反应催化剂，优选用于电解水制氢装置、超级电容器活性电极和生物传感器。

10.一种析氢催化剂，其特征在于，所述析氢催化剂包括权利要求7或8所述的二硒化铂纳米墙材料。