新型二维材料Ti3C2Tx MXene制备及其气敏性能研究

• 作者: 韩丹 刘志华 刘琭琭 韩晓美 刘东明 禚凯 桑胜波
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 二维材料 MXene Ti3C2Tx 气体传感器
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 总论|GENERAL
• 页码范围: 42-50
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211048

摘要

随着石墨烯材料的发现,二维材料被人们广泛认识并逐渐应用,相比于传统二维材料,二维过渡金属碳化物(MXene)的力学、磁学和电学性能更加优异.本文分别利用HF溶液和LiF/HCl溶液刻蚀Ti3AlC2获得了Ti3C2Tx样品,通过电子扫描显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和气敏特性分析,研究了刻蚀剂对Ti3C2Tx材料结构和气敏性能的影响.材料结构分析表明:HF和LiF/HCl刻蚀剂均对Ti3C2Tx材料具有良好的刻蚀效果;气敏性能结果表明:LiF/HCl刻蚀剂制备的Ti3C2Tx的气敏性能优于HF刻蚀剂,并实现了室温下宽范围、较高灵敏和较高稳定地检测NH3.分析认为:LiF/HCl溶液刻蚀制备的Ti3C2Tx材料表面具有较高比例的-O和-OH官能团,是其高传感性能的主要原因.本实验研究可为Ti3C2Tx基传感器件的气敏研究和实际应用奠定一定的理论基础.