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原文传递基于碱化风琴状MXene敏感材料的平面型湿度、氨气传感器及其制备方法

专利名称：	基于碱化风琴状MXene敏感材料的平面型湿度、氨气传感器及其制备方法
摘要：	一种基于碱化风琴状MXene(Ti3C2Tx，T代表表面基群终端，x取值于表面各终端比例)敏感材料的平面型湿度、氨气传感器及其制备方法，属于气湿敏传感器技术领域。由带有Au/Ni叉指电极的Al2O3陶瓷基板和均匀的滴涂在叉指电极和陶瓷基板上的碱化风琴状MXene(Ti3C2Tx)敏感材料组成。本发明以风琴状MXene材料为基础，通过碱化处理风琴状MXene达到去除表面F终端和插入钠离子的目的，对比碱化前后的气湿敏性能，获得具有更高湿度及氨气敏感性能的器件。本发明所得到的传感器具备目前最高的MXene气湿敏响应，并且具有很好的选择性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	刘方猛;刘凤敏;杨子杰;卢革宇;段羽;孙鹏;闫旭;马健;高原;梁喜双
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910261230.6
公开号：	CN109799267A
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	刘世纯;王恩远
分类号：	G01N27/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种基于碱化风琴状MXene敏感材料的平面型湿度、氨气传感器，由敏感材料和带有Au/Ni叉指电极的Al2O3陶瓷板组成；由带有Au/Ni叉指电极的Al2O3陶瓷基板和均匀的滴涂在叉指电极和陶瓷基板上的敏感材料组成；其特征在于：所述的敏感材料为碱化风琴状MXene敏感材料，且其由如下方法制备得到， (1)称取Ti3AlC2缓慢加入到含有10～20mL、质量分数40～45％氢氟酸的反应容器中，在40～60℃油浴下搅拌反应20～24小时，反应完成后的产物用去离子水反复洗涤、离心，直到上清液pH为6～7； (2)将步骤(1)得到的下层沉淀分散在无水乙醇中，在80～90℃真空烘箱中干燥8～12小时，得到Ti3C2Tx粉末； (3)称取步骤(2)得到的Ti3C2Tx粉末添加到浓度2～10mol/L氢氧化钠溶液中，磁力搅拌2～3小时；搅拌结束后将产物用去离子水进行离心洗涤，直到上清液pH值为7～8；将下层沉淀分散在无水乙醇中在80～90℃真空干燥箱8～12小时，最后得到碱化风琴状Ti3C2Tx敏感材料粉末。 2.权利要求1所述的一种基于碱化风琴状MXene敏感材料的平面型湿度、氨气传感器的制备方法，其步骤如下： (1)制作Au/Ni叉指电极：先将Al2O3陶瓷基板用去离子水和无水乙醇反复洗涤，烘干，然后以形状与需要制备的叉指电极结构互补的叉指掩模板为掩膜，先在Al2O3陶瓷基板上溅射一层0.5～2微米厚的Ni层电极，然后再在其上方溅射一层80～150纳米厚的Au层电极； (2)滴涂碱化风琴状Ti3C2Tx敏感材料：将制作完成的带有Au/Ni叉指电极的Al2O3陶瓷基板用去离子水和无水乙醇反复洗涤，烘干；称取碱化风琴状Ti3C2Tx敏感材料粉末与去离子水按照(3～5)g：1mL的比例混合均匀，充分分散后，均匀滴涂在带有Au/Ni叉指电极的Al2O3陶瓷基板上，然后于80～90℃真空条件下干燥30～40分钟，从而制备得到本发明所述的以碱化风琴状Ti3C2Tx为敏感材料的平面型湿度、氨气传感器。
所属类别：	发明专利