[發(fā)明專利]基于堿化風(fēng)琴狀MXene敏感材料的平面型濕度、氨氣傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910261230.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109799267B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉方猛;楊子杰;盧革宇;段羽;孫鵬;閆旭;馬健;高原;梁喜雙;劉鳳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/04
• 分類號(hào): G01N27/04
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

1.一種基于堿化風(fēng)琴狀MXene敏感材料的平面型濕度、氨氣傳感器，由敏感材料和帶有Au/Ni叉指電極的Al₂O₃陶瓷板組成；由帶有Au/Ni叉指電極的Al₂O₃陶瓷基板和均勻的滴涂在叉指電極和陶瓷基板上的敏感材料組成；其特征在于：所述的敏感材料為堿化風(fēng)琴狀MXene敏感材料，且其由如下方法制備得到，

（1）稱取Ti₃AlC₂緩慢加入到含有10~20mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)40~45%氫氟酸的反應(yīng)容器中，在40~60℃油浴下攪拌反應(yīng)20~24小時(shí)，反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用去離子水反復(fù)洗滌、離心，直到上清液pH為6~7；

（2）將步驟（1）得到的下層沉淀分散在無(wú)水乙醇中，在80~90℃真空烘箱中干燥8~12小時(shí)，得到Ti₃C₂T_x粉末；

（3）稱取步驟（2）得到的Ti₃C₂T_x粉末添加到濃度2~10 mol/L氫氧化鈉溶液中，磁力攪拌2~3 小時(shí)；攪拌結(jié)束后將產(chǎn)物用去離子水進(jìn)行離心洗滌，直到上清液pH值為7~8；將下層沉淀分散在無(wú)水乙醇中在80~90℃真空干燥箱8~12小時(shí)，最后得到堿化風(fēng)琴狀Ti₃C₂T_x敏感材料粉末。

2.權(quán)利要求1所述的一種基于堿化風(fēng)琴狀MXene敏感材料的平面型濕度、氨氣傳感器的制備方法，其步驟如下：

（1）制作Au/Ni叉指電極：先將Al₂O₃陶瓷基板用去離子水和無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌，烘干，然后以形狀與需要制備的叉指電極結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的叉指掩模板為掩膜，先在Al₂O₃陶瓷基板上濺射一層0.5~2微米厚的Ni層電極，然后再在其上方濺射一層80~150納米厚的Au層電極；

（2）滴涂堿化風(fēng)琴狀Ti₃C₂T_x敏感材料：將制作完成的帶有Au/Ni叉指電極的Al₂O₃陶瓷基板用去離子水和無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌，烘干；稱取堿化風(fēng)琴狀Ti₃C₂T_x敏感材料粉末與去離子水按照4 mg：1mL的比例混合均勻，充分分散后，均勻滴涂在帶有Au/Ni叉指電極的Al₂O₃陶瓷基板上，然后于80~90℃真空條件下干燥30~40分鐘，從而制備得到所述的基于堿化風(fēng)琴狀Ti₃C₂T_x為敏感材料的平面型濕度、氨氣傳感器。