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原文传递 Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器及其制备方法与应用

专利名称：	Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器及其制备方法与应用
摘要：	本发明公开了一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器及其制备方法与应用，涉及氨气传感器和复合纳米材料技术领域，所选用的Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜的聚苯胺具有结构多样化，环境稳定性好，容易合成，掺杂‑脱掺杂可逆及电导能力可调等优点；Ti3C2Tx材料的表面富含氨气吸附官能团，并且具有与石墨烯类似的大比表面积及柔性性质，因此Ti3C2Tx材料具有优异的氨气吸附能力；二者复合能够大大提升氨气传感器的氨敏性能，尤其是灵敏度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	太惠玲;何载舟;张俊新;赵秋妮;蒋亚东;谢光忠;杜晓松
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910445405.9
公开号：	CN110095509A
代理机构：	成都弘毅天承知识产权代理有限公司
代理人：	白小明
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器，其特征在于，所述Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器从上到下依次包括聚酰亚胺衬底层(1)，金叉指电极层(2)及Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜层(3)，所述Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜是通过原位聚合自组装法一步生长在聚酰亚胺衬底上制得的。 2.根据权利要求1所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器，其特征在于，所述Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜层(3)的厚度为100-500nm。 3.根据权利要求1所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器，其特征在于，所述金叉指电极层(2)的厚度为100-200nm，所述金叉指电极层(2)的插指对数为7-14对，插指间距为100-300μm。 4.一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：通过原位聚合自组装法制备Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜层(3)；步骤二：制备氨气传感器，具体步骤如下： A、清洗聚酰亚胺衬底二，清洗步骤如下：丙酮、酒精、去离子水一次超声30min。 B、利用高温蒸镀仪将金叉指电极蒸镀在步骤一所得的Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜和步骤A所得的聚酰亚胺衬底二之间，得到Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器。 5.根据权利要求4所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤一具体包括如下步骤： ①、取100-200μL苯胺单体滴入20mL 2mol/L的盐酸溶液中，缓慢搅拌直至均匀分散，得到苯胺单体盐酸溶液。 ②、取5-15ml0.9mg/mL的Ti3C2TxNMP分散液置入细胞破壁机中超声2h备用。 ③、取10mL所述步骤②中超声完毕的Ti3C2TxNMP分散液，逐滴滴入所述步骤①中配置的苯胺单体盐酸溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后得到苯胺单体/Ti3C2Tx混合溶液。 ④、将10ml0.1-0.2mol/L的过硫酸铵盐酸溶液逐滴滴入所述步骤③中的苯胺单体/Ti3C2Tx混合溶液中，边滴加边搅拌，滴加完成后持续搅拌至溶液变成淡蓝色后停止，并插入聚酰亚胺衬底一。 ⑤、待所述步骤④中的溶液变成墨绿色后，提出聚酰亚胺衬底一并用2mol/L的盐酸溶液滴洗聚酰亚胺衬底一，然后室温下干燥，得到Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜。 6.根据权利要求5所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤②中细胞破壁机的超声探头距杯底1.5-3cm，超声功率150W，超声脉冲间隔3s。 7.根据权利要求4所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤③中Ti3C2TxNMP分散液的滴加时间控制在2min。 8.根据权利要求4所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤③中过硫酸铵盐酸溶液的滴加时间控制在2min。 9.根据权利要求4所述的一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤⑤中的干燥时间为24h。 10.一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器的应用，其特征在于，所述一种Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器可在室温条件下通过Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜的电阻变化来检测工农业生产中的氨气浓度。
所属类别：	发明专利