[发明专利]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

权利要求书

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Ti₃C₂T_x粉末；

（3）称取步骤（2）得到的Ti₃C₂T_x粉末添加到浓度2~10 mol/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Ti₃C₂T_x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Ti₃C₂T_x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Ti₃C₂T_x敏感材料粉末与去离子水按照4 mg：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，从而制备得到所述的基于碱化风琴状Ti₃C₂T_x为敏感材料的平面型湿度、氨气传感器。