[发明专利]Ti3C2Tx/聚苯胺复合薄膜氨气传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/聚苯胺复合薄膜层(3)，所述Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/聚苯胺复合薄膜氨气传感器，其特征在于，所述Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_x/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Ti₃C₂T_xNMP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Ti₃C₂T_xNMP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/Ti₃C₂T_x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/Ti₃C₂T_x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Ti₃C₂T_x/聚苯胺复合薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种Ti₃C₂T_x/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。