一种基于Ti2CTx/W18O49异质结的光电化学型光电探测器及其制备方法和应用

技术领域：

本发明属于光电化学探测领域，具体涉及一种基于Ti

背景技术：

光光电探测器作为一种能将光信号转化为一种可以接收处理的电信号的传感器，在太阳能发电、生物医学、环境监测以及远程控制等领域应用广泛。光电化学型光电探测器是一种新型的光电探测器，其工作原理是基于半导体-液体接触的机理。当半导体与液体接触时，在界面形成的内置电场作用下电子与空穴发生分离，因此，光电化学型光电探测器在无外部施加电源的条件下能产生较高电流响应与较快响应速度，甚至在紧急断电等突发情况下仍然能稳定工作，大大拓展了其在实际生活场景中的应用。

作为光电探测器的核心组成部分，工作电极的材料性能对光电探测器的探测能力起到至关重要的影响，因此，研究和改进合适的工作电极材料对于光电探测器的研究进展有着重大意义。Ti

发明内容：

本发明目的在于提供一种基于Ti

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种基于新型异质结材料Ti

1)将碳化铝钛粉末溶解在混有氟化锂的盐酸中进行刻蚀处理，先后分别用稀盐酸和去离子水反复清洗，将产物碳化钛溶解在在N-甲基-2-吡咯烷酮溶液中进行超声处理，先后分别用丙酮、无水乙醇、去离子水清洗两次，干燥后得到剥离好的二维碳化钛纳米片样品；

2)将步骤1)中得到的样品和六氯化钨加入无水乙醇溶液中，先后进行搅拌和水热处理，先后分别用无水乙醇、去离子水清洗两次，干燥后得到二维碳化钛/氧化钨异质结样品；

3)将步骤2)中得到的样品溶解在去离子水中进行超声处理，得到分散均匀的碳化钛/氧化钨分散液；

4)将基底ITO导电玻璃分别用丙酮和无水乙醇清洗并干燥，得到纯净的样片；

5)将步骤3)得到的分散液旋涂在步骤4)的一片样片上，干燥后得到光电探测器的工作电极；

6)将步骤5)得到的工作电极在电化学工作站系统中进行光电性能测试，得到光电探测器性能。

根据本发明优选的，步骤1)中，刻蚀处理中，碳化铝钛质量为500mg，氟化锂质量为800mg，盐酸浓度和体积分别为9mol/L、10mL，刻蚀处理温度和时间分别为40℃、48h，；超声处理中，碳化钛粉末质量为200mg，N-甲基-2-吡咯烷酮溶液体积为80mL，超声处理时间为24h,丙酮、无水乙醇和去离子水清洗时间各为30min,干燥温度为-60℃，干燥时间为36h。

根据本发明优选的，步骤2)中，碳化钛质量为40mg，六氯化钨质量为35mg，无水乙醇体积为6mL，水热温度和时间分别为200℃、10h，无水乙醇和去离子水清洗时间各为30min,干燥温度为-60℃，干燥时间为36h。

根据本发明优选的，步骤3)中，样品与去离子水的固液质量体积比为10mg:10mL，超声处理时间为30min。

根据本发明优选的，步骤4)中，丙酮和无水乙醇的浸泡清洗时间各为15min。

根据本发明优选的，步骤5)中，旋涂的分散液体积为1m L，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。

根据本发明优选的，步骤6)中，测试时施加电压为0.4V，光照强度为40、80、120、160mW/cm

本发明方法中所有设备、原料均为市售产品。

基于上述技术方案可知，本发明具有如下的优点：

(1)本发明通过研究发现，通过在MXene材料Ti

(2)本发明通过研究发现，所制备的光电化学型光电探测器成本低廉，制造工艺简单，可对不同强度的光照进行有效响应，并可通过调节电解液浓度提高其光探测性能。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍：

图1是本发明所制备的异质结材料Ti

图2是本发明所制备的异质结材料Ti

图3是本发明所制备的光电探测器的工作电极实物图。

图4是本发明所制备的异质结材料Ti

图5是本发明所制备的基于Ti

图6是本发明所制备的基于Ti

具体实施方式：

下面通过具体实施例来对本发明作进一步详细的描述，其中，所述原料均为工业化产品。实施例仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员对于本发明等价形式的改动或修改同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1:

将制备的分别旋涂有Ti

实施例2:

将制备的旋涂有Ti

实施例3:

将制备的旋涂有Ti