本发明属于气体传感器，特别涉及一种气体传感器及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着工业水平发展，各种工业废气引起的空气质量恶化及其对人类健康和周围生态系统产生的严重影响，已成为广大科学工作者、工程技术人员和生态环保者最关心的问题之一；有害气体可通过长期吸入而伤害人体，因此迫切需要对由工业生产、大量燃料燃烧以及家用产品中，化学物质产生的有害气体进行检测，以利于合理防控和治理。
2、目前，已有的一些大型检测设备如气相色谱仪、质谱仪等，虽然具有检测气体种类多及精度高的优点，但存在无法便携、无法实时监测及操作复杂等不足；而气体传感器作为一类十分重要的传感器，其在安全监控、环境监测、医学诊疗及物联网等众多领域都有重要应用，并且具有响应迅速、可便携、操作简单以及响应信号直观的特点；但现有的气体传感器主要包括金属氧化物半导体类气体传感器以及碳基以及聚合物基气体传感器；具体的，金属氧化物半导体类气体传感器，其具有响应灵敏且稳定的优点，但存在功耗大和工作温度过高等问题；其中，工作温度一般大于200℃；而碳基以及聚合物基气体传感器虽可在室温下完成响应工作，但响应值低，稳定性差；由此可见，亟需提供一种新的气体传感器以解决现有的气体传感器存在响应值低且稳定性差的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种气体传感器及其制备方法和应用，以解决现有的气体传感器存在响应值低且稳定性差的技术问题。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
3、本发明提供了一种气体传感器，包括au叉指电极以及旋涂在所述au叉指电极上的ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料；
4、其中，所述ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料的制备过程，具体如下：
5、利用氟化锂、盐酸溶液及ti3alc2，制备得到ti3c2tx mxene少层溶液；
6、将zn(ch3coo)2·2h2o与ctab水溶液混合，制备得到zno混合溶液；
7、将所述ti3c2tx mxene少层溶液与所述zno混合溶液混合，磁力搅拌后，进行水热反应，干燥，得到ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料。
8、进一步的，利用氟化锂、盐酸溶液及ti3alc2，制备得到ti3c2tx mxene少层溶液的过程，具体如下：
9、将氟化锂、盐酸溶液及ti3alc2混合，进行刻蚀反应，获得反应后的混合溶液；
10、对所述反应后的混合溶液进行离心、洗涤处理以去除上清液直至ph值至中性，获得中性溶液；
11、对所述中心溶液进行离心，得到ti3c2tx mxene少层溶液。
12、进一步的，将zn(ch3coo)2·2h2o与ctab水溶液混合，制备得到zno混合溶液的过程，具体如下：
13、将ctab加入到去离子水中溶解，得到ctab水溶液；
14、将zn(ch3coo)2·2h2o加入至所述ctab水溶液中，在25-35℃下搅拌均匀，得到zno混合溶液。
15、进一步的，将所述ti3c2tx mxene少层溶液与所述zno混合溶液混合时，所述ti3c2txmxene少层溶液与所述zno混合溶液的质量比为：0.01-0.08:1；其中，所述ti3c2tx mxene少层溶液的浓度为5-15mg/ml，所述zno混合溶液的浓度为13-25mg/ml。
16、进一步的，进行水热反应时水热反应温度为120-180℃，水热反应时间为12-24h。
17、本发明还提供了一种气体传感器的制备方法，包括：
18、将所述ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料分散至无水乙醇中，得到均匀分散的ti3c2tx mxene@zno/乙醇溶液；
19、将所述均匀分散的ti3c2tx mxene@zno/乙醇溶液旋涂至au叉指电极上，干燥，得到所述的气体传感器。
20、进一步的，得到均匀分散的ti3c2tx mxene@zno/乙醇溶液的过程，具体如下：
21、将所述ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料加入到无水乙醇中，超声分散，得到均匀分散的ti3c2tx mxene@zno/乙醇溶液。
22、进一步的，超声分散时间为10-60min。
23、本发明还提供了一种气体传感器的应用，所述气体传感器用于目标气体的监测；其中，所述目标气体包括ch4、nh3、乙醇及甲苯。
24、进一步的，利用所述气体传感器对nh3进行监测时，响应值为-70％～-83％，响应时间为180-250s，恢复时间为8-18s。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26、本发明提供了一种气体传感器及其制备方法和应用，以二维的ti3c2tx mxene材料为基材，其具有大比表面积、丰富的表面官能团的优势，为气体吸附提供活性吸附位点，并且自身具有较好的导电性可以作为导电层，为自由电子的迁移提供通道；通过引入zno纳米颗粒，以在ti3c2tx mxene表面原位生长zno纳米颗粒，构建p-n异质结，能够增大复合材料的比表面积，并且zno纳米颗粒具有丰富的氧空位，增加气体吸附位点，利用ti3c2tx mxene与zno纳米颗粒两者协同提升传感器的气敏性能；本发明所述的气体传感器能够实现低温工作、并且在实现高响应的同时具有优异的循环稳定性；对比二维ti3c2tx mxene，基于ti3c2txmxene@zno复合材料制备的传感器对ch4、nh3、乙醇、甲苯等气体具有优异的响应性能，并且对nh3具有很好的选择性、恢复性以及稳定性，为可穿戴气体传感领域做出了有益探索。
1.一种气体传感器，其特征在于，包括au叉指电极以及旋涂在所述au叉指电极上的ti3c2tx mxene@zno气敏复合材料；
2.根据权利要求1所述的一种气体传感器，其特征在于，利用氟化锂、盐酸溶液及ti3alc2，制备得到ti3c2tx mxene少层溶液的过程，具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种气体传感器，其特征在于，将zn(ch3coo)2·2h2o与ctab水溶液混合，制备得到zno混合溶液的过程，具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种气体传感器，其特征在于，将所述ti3c2tx mxene少层溶液与所述zno混合溶液混合时，所述ti3c2tx mxene少层溶液与所述zno混合溶液的质量比为：0.01-0.08:1；其中，所述ti3c2tx mxene少层溶液的浓度为5-15mg/ml，所述zno混合溶液的浓度为13-25mg/ml。
5.根据权利要求1所述的一种气体传感器，其特征在于，进行水热反应时水热反应温度为120-180℃，水热反应时间为12-24h。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种气体传感器的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种气体传感器的制备方法，其特征在于，得到均匀分散的ti3c2tx mxene@zno/乙醇溶液的过程，具体如下：
8.根据权利要求7所述的一种气体传感器的制备方法，其特征在于，超声分散时间为10-60min。
9.如权利要求1-5任意一项所述的一种气体传感器的应用，其特征在于，所述气体传感器用于目标气体的监测；其中，所述目标气体包括ch4、nh3、乙醇及甲苯。
10.根据权利要求9所述的一种气体传感器的应用，其特征在于，利用所述气体传感器对nh3进行监测时，响应值为-70％～-83％，响应时间为180-250s，恢复时间为8-18s。
