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专利号: 2023108029789
申请人: 张博
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述气体传感器包括叉指电极和敏感复合薄膜材料;所述敏感复合薄膜材料包括MXene材料和金属有机框架材料;

其中,所述MXene材料为Ti3C2,所述金属有机框架材料为HKUST‑1;

所述敏感复合薄膜材料MXene/HKUST‑1中Ti3C2和HKUST‑1的复合重量比为1:(1.12~

1.82);

所述制备方法包括以下步骤:

S1:制备MXene材料前体;

S2:将硝酸铜的水溶液加入到MXene材料前体中,然后滴加氢氧化钠水溶液,在室温下磁力搅拌10 20h,加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌后静置;

~

S3:将均苯三甲酸的甲醇溶液加入到步骤S2产物中,室温下缓慢搅拌2 3h后,进行离~心,离心后的产物再分散在乙醇和去离子水的混合溶液中,得到MXene/HKUST‑1溶液,加入聚多巴胺搅拌30 50min后喷涂到叉指电极平面上,在50 65℃下真空干燥后得到所述气体~ ~传感器;

其中,所述加入聚多巴胺的量占MXene/HKUST‑1溶液的20% 30%;

~

所述硝酸铜的水溶液、氢氧化钠水溶液和聚乙烯吡咯烷酮的体积比为1:(0.3 0.4):~

(0.15 0.35)。

~

2.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述硝酸铜水溶液的浓度为15 20mM;

~

和/或,所述氢氧化钠水溶液的浓度为18 22mM。

~

3.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述MXene材料前体制备步骤如下:(1)将Ti3AlC2和NaOH均匀分散在坩埚中,然后移至石英管中通入氮气升温至500~600℃下反应30 50h后冷却至室温;

~

(2)将上述产物移入反应釜中加入去离子水,再超声40 60min,得到悬浮液即MXene材~料前体。

4.根据权利要求3所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述Ti3AlC2和NaOH的摩尔比为1:(13 16)。

~

5.根据权利要求3所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述升温速率为0.5 0.8℃/min。

~

6.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述均苯三甲酸的甲醇溶液的浓度为0.05 0.09mg/mL。

~

7.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述乙醇和去离子水的体积比为1:(1.2 2)。

~

8.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述离心速率为6000 8000r/min,离心时间为4 8min。

~ ~

9.根据权利要求1所述的一种新型气体传感器的制备方法,其特征在于,所述硝酸铜的水溶液和均苯三甲酸的甲醇溶液的体积比为1:(0.6 0.9)。

~

10.一种新型气体传感器,其特征在于,所述新型气体传感器根据权利要求1 9任意一~项所述制备方法制备得到。