[发明专利]基于可印刷纳米复合材料的平面柔性室温气体传感器

权利要求书

1.一种平面柔性室温丙酮气体传感器，其特征在于，包含柔性衬底、导电层和气体敏感层，铺设于柔性衬底上的导电层为Au或Ag叉指电极；覆盖于导电层上的气体敏感层是Ag/TiO₂/Ti₃C₂T_x纳米复合材料涂层；

其中，Ag/TiO₂/Ti₃C₂T_x纳米复合材料涂层通过喷涂印刷Ag/TiO₂/Ti₃C₂T_x纳米复合材料的水分散液得到，其中，Ag/TiO₂/Ti₃C₂T_x纳米复合材料的水分散液采用如下步骤制备：

1）取Ti₃C₂T_x胶体，加入去离子水进行稀释，搅拌下再逐滴加入AgNO₃溶液，AgNO₃与Ti₃C₂T_x的质量比为0.1 ~ 0.4:1，充分搅拌反应后超声10 ~ 15 min，将产物以8000 ~10000 rpm转速离心，并用去离子水反复洗涤，离心沉淀重新分散于适量水中，超声5 ~ 10min，得到浓度为1 ~ 5 mg/mL的Ag/Ti₃C₂T_x水分散液；

2）取上述Ag/Ti₃C₂T_x水分散液，于80 ℃烘箱中自氧化反应4 ~ 24 h，得到Ag/TiO₂/Ti₃C₂T_x纳米复合材料的水分散溶液。

2.如权利要求1所述的丙酮气体传感器，其特征在于，柔性衬底材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺任意一种。

3. 如权利要求1所述的丙酮气体传感器，其特征在于，Au或Ag叉指电极的叉指对数为5～20对，电极宽度为1 μm ~ 100 μm，电极间距为1 μm ~ 100 μm。

4. 如权利要求1所述的丙酮气体传感器，其特征在于，Ti₃C₂T_x胶体通过如下步骤制备：将400目Ti₃AlC₂粉末缓慢加入到含有LiF与9 mol/L浓盐酸的刻蚀溶液中，Ti₃AlC₂粉末与LiF的质量比为0.9 ~ 1.1，Ti₃AlC₂粉末与浓盐酸的质量体积比为2 g:30 ~ 50 mL，在40 ~60 ℃水浴下搅拌反应36 h，反应结束后，将产物以3500 rpm转速离心并用去离子水反复洗涤，直至上清液的pH值为6～7；然后将洗涤干净的产物分散去离子水中，剧烈震荡30 ~ 60min后，3500 rpm离心30 ~ 60 min，取上层溶液，得到Ti₃C₂T_x胶体。