碳化钛复合材料及其制备方法以及氢气检测应用技术

本发明专利技术涉及气体检测领域，具体地涉及一种碳化钛复合材料及其制备方法以及氢气检测应用。该碳化钛复合材料包括Ti<subgt;3</subgt;C2T<subgt;x</subgt;基底和负载在Ti<subgt;3</subgt;C2T<subgt;x</subgt;基底的Pd纳米颗粒，Ti<subgt;3</subgt;C2T<subgt;x</subgt;基底为多层结构，且至少部分Pd纳米颗粒负载在Ti<subgt;3</subgt;C2T<subgt;x</subgt;基底多层结构的层间。使用本发明专利技术的碳化钛复合材料的氢气传感器，在室温环境下能够对氢气进行高灵敏度、高选择性的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体检测领域，具体地涉及一种碳化钛复合材料及其制备方法以及氢气检测应用。

技术介绍

1、氢气具有燃烧热高、环保、储量丰富等独特特点，是下一代的重要清洁新能源。然而，氢能的可燃性和爆炸范围很大程度上阻碍了氢能在现代能源系统中的应用，这就需要高性能传感器来避免氢气泄漏带来的危害。目前，大部分的氢气传感器是基于金属氧化物半导体(mos)。基于mos的氢气传感器具有灵敏度高、响应时间短、检测限低等优点，但由于工作温度高，功耗大使其应用受限。纯钯(pd)或其合金纳米结构在氢气检测中功耗低，但存在成本高和力学性能差等缺陷。这些限制了它们的大规模普及和应用。在此背景下，设计一种能够满足室温可用且适应性强的氢气传感材料具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有氢气检测技术存在的工作温度高，功耗大(金属氧化物半导体基底的氢气传感器)以及稳定性差，选择性低，灵敏性低的问题，提供一种碳化钛复合材料、氢气传感器及其制备方法和应用，使用本专利技术的碳化钛复合材料的氢气传感器，在室温环境下能够对氢气进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化钛复合材料，其特征在于，所述碳化钛复合材料包括Ti3C2Tx基底和负载在所述Ti3C2Tx基底的Pd纳米颗粒，所述Ti3C2Tx基底为多层结构，且至少部分Pd纳米颗粒负载在所述Ti3C2Tx基底多层结构的层间。

2.根据权利要求1所述的碳化钛复合材料，其中，所述多层结构为30-80层；

3.根据权利要求1所述的碳化钛复合材料，其中，所述Pd纳米颗粒的粒径为5-80nm，优选为5-40nm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的碳化钛复合材料，其中，相对于所述碳化钛复合材料的总重量，所述Pd纳米颗粒的负载量为10-60重量％。

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【技术特征摘要】

1.一种碳化钛复合材料，其特征在于，所述碳化钛复合材料包括ti3c2tx基底和负载在所述ti3c2tx基底的pd纳米颗粒，所述ti3c2tx基底为多层结构，且至少部分pd纳米颗粒负载在所述ti3c2tx基底多层结构的层间。

2.根据权利要求1所述的碳化钛复合材料，其中，所述多层结构为30-80层；

3.根据权利要求1所述的碳化钛复合材料，其中，所述pd纳米颗粒的粒径为5-80nm，优选为5-40nm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的碳化钛复合材料，其中，相对于所述碳化钛复合材料的总重量，所述pd纳米颗粒的负载量为10-60重量％。

5.根据权利要求2或3所述的碳化钛复合材料，其中，所述pd纳米颗粒负载在所述ti3c2tx基底表面和所述ti3c2tx基底多层结构的层间。

6.一种碳化钛复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：在避光条件下，使含有ti3c2tx纳米片的分散液与pd纳米颗粒进行接触后，将接触后的产物进行固液分离的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述含有ti3c2tx纳米片的分散液通过将ti3c2tx纳米片分散于分散介质中而得到；

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述pd纳米颗粒与ti3c2tx纳米片的重量用量比0.1-0.6：1，优选为0.1-0.3：1；

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述固液分离为离心，所述离心的速度为3000-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱长坤，李庆润，安飞，姜慧芸，王世强，朱亮，王浩志，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：