[发明专利]MXene和TiO2

权利要求书

1.一种MXene和TiO₂复合材料的氨气气体传感器，其特征在于，该氨气气体传感器包括气敏材料和叉指电极板，气体敏感材料均匀一致的涂覆在叉指电极板表面，涂覆厚度为1μm～100μm；该气体敏感材料成分为MXene和二氧化钛复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述MXene和二氧化钛复合纳米材料是通过水热法在手风琴状MXene的表面生长颗粒状二氧化钛构成。

3.根据权利要求2所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述MXene的层间距为500nm～1um，二氧化钛尺寸为70nm。

4.根据权利要求1～3任一所述的氨气气体传感器，其特征在于，所述叉指电极板为正面带有纯金电极、叉指对数为3～7对的氧化铝基板，叉指电极板背面为加热电阻板，最高发热温度可达400℃。

5.根据权利要求3所述的氨气气体传感器，其特征在于，该氨气气体传感器的工作温度为室温。

6.一种MXene和TiO₂复合材料的氨气气体传感器的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将MXene分散于乙醇中超声30min，其中MXene的浓度为0.0268-0.0626mol/L，而后加入钛酸异丙酯、乙醇和乙酰丙酮的混合溶液，其中钛酸异丙酯、乙醇和乙酰丙酮的体积比为1：1：0.1，控制MXene与钛酸异丙酯的摩尔比为(2-5)：10；搅拌30min后将乙醇和水添加到上述混合溶液，其中乙醇与水的体积比为10：1，控制钛酸异丙酯与水的体积比为41：100；

(2)将步骤(1)中所得混合溶液移至内衬为聚四氟乙烯的水热反应釜中，在2℃/min的加热速率下加热到220℃，进行水热反应6h，收集水热反应后的产物并使用离心机获得反应产物，用去离子水和乙醇依次对所得固体产物进行多次洗涤，将所得固体产物放置于干燥箱中，60℃下干燥12h，得到MXene/TiO₂复合材料；

(3)将MXene/TiO₂复合材料转移到研钵中研磨10min，研磨至粉末后，再将研磨后的MXene/TiO₂复合材料粉末分散到去离子水中，超声1min处理成6mg/ml～10mg/ml的分散液，再取分散液涂覆到所述叉指电极板表面，涂覆均匀后将其放置在干燥箱中60℃干燥6h，自然冷却至室温，得到MXene和TiO₂复合材料的氨气气体传感器。

7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，步骤(1)及步骤(3)中，超声功率为240W～260W。