本发明属于氢敏材料，具体涉及一种氢敏材料及其制备方法、氢敏传感器及其制备方法和应用。
背景技术：
1、氢能具有热值高，可再生、清洁无污染的优点，是目前唯一一种同时满足资源，环境，可持续发展要求的新能源。据《中国氢能产业发展报告2020》预计，到2050年，氢能在交通运输、储能、工业、建筑等领域得到广泛使用，氢能产业链产值将超过10万亿元，届时全国将进入氢能社会。但是由于氢气的密度是各种气体中最小的，这导致氢气在各个流程中极易发生泄露，而且当氢气在空气中的体积浓度达到4％～75.6％时极易发生爆炸，又由于氢气无色无味，使得在其发生泄露时无法及时被察觉到，因此在氢气的制造及使用过程中，必须要有高灵敏度、快速响应的氢气传感器时刻监测空气中得氢气含量，保证日常安全。
2、高性能传感器的关键在于氢敏材料。贵金属钯、镍、铂及其复合材料常被用作氢气传感器的活性材料，根据早期研究的证明，在1atm的压力下，氢分子相比于镍和铂，更易与钯产生响应，且贵金属钯以其导电性好，稳定性较高的优点，受到了广泛的关注。现有技术中常将钯纳米颗粒与碳纳米管，石墨烯，mxene等无机碳材料复合以提高传感性能。但是，现有材料的工作温度在300℃以上且灵敏度和响应速度较差。因此，亟需一种工作温度低且灵敏度高和响应速度快的氢敏材料。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种氢敏材料及其制备方法、氢敏传感器及其制备方法和应用。本发明提供的氢敏材料在室温下即可对氢气产生响应且灵敏度高、响应速度快。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种氢敏材料，包括ti3c2/tio2异质结和负载在所述ti3c2/tio2异质结表面的钯纳米粒子。
4、优选地，所述钯纳米粒子的粒径为4～6nm。
5、本发明提供了上述技术方案所述氢敏材料的制备方法，包括以下步骤：
6、(1)将碳化钛进行退火，得到ti3c2/tio2异质结；
7、(2)将所述步骤(1)得到的ti3c2/tio2异质结和水混合，得到ti3c2/tio2异质结悬浮液；
8、(3)将所述步骤(2)得到的ti3c2/tio2异质结悬浮液和钯纳米粒子悬浮液混合后干燥，得到氢敏材料。
9、优选地，所述步骤(1)中退火的温度为350～650℃，
10、优选地，所述步骤(1)中退火的时间为0.5～1.5h。
11、优选地，所述步骤(3)中ti3c2/tio2异质结悬浮液中ti3c2/tio2异质结和钯纳米粒子悬浮液中钯纳米粒子的质量比为(8～10)：1。
12、本发明提供了一种氢敏传感器，包括叉指电极和沉积在所述叉指电极上的活性材料层，所述活性材料层中的活性材料包括上述技术方案所述的氢敏材料或按照上述技术方案所述制备方法制备的氢敏材料。
13、优选地，还包括沉积在所述活性材料层外的zif-8金属有机骨架材料层。
14、本发明提供了上述技术方案所述氢敏传感器的制备方法，包括以下步骤：
15、a、在叉指电极上沉积活性材料，得到沉积有活性材料层的叉指电极；
16、b、将所述步骤a得到的沉积有活性材料层的叉指电极浸渍在zif-8溶液中，得到氢敏传感器。
17、本发明还提供了上述技术方案所述氢敏传感器或按照上述技术方案所述制备方法制备的氢敏传感器在氢气检测中的应用。
18、本发明提供了一种氢敏材料，包括ti3c2/tio2异质结和负载在所述ti3c2/tio2异质结表面的钯纳米粒子。本发明采用ti3c2/tio2异质结负载钯纳米粒子形成三相异质结，该结构能够实现电荷的加快传输，在紫外和红外光的激发下，灵敏度和响应速度大大提升，且在室温下即可对氢气产生响应。实施例的结果显示，本发明提供的氢敏材料制备的氢敏传感器在室温下对氢气的灵敏度达到69.9％，响应时间为16s。
1.一种氢敏材料，包括ti3c2/tio2异质结和负载在所述ti3c2/tio2异质结表面的钯纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的氢敏材料，其特征在于，所述钯纳米粒子的粒径为4～6nm。
3.权利要求1或2所述氢敏材料的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中退火的温度为350～650℃。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中退火的时间为0.5～1.5h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中ti3c2/tio2异质结悬浮液中ti3c2/tio2异质结和钯纳米粒子悬浮液中钯纳米粒子的质量比为(8～10)：1。
7.一种氢敏传感器，其特征在于，包括叉指电极和沉积在所述叉指电极上的活性材料层，所述活性材料层中的活性材料包括权利要求1或2所述的氢敏材料或按照权利要求3～6任意一项所述制备方法制备的氢敏材料。
8.根据权利要求7所述的氢敏传感器，其特征在于，还包括沉积在所述活性材料层外的zif-8金属有机骨架材料层。
9.权利要求8所述氢敏传感器的制备方法，包括以下步骤：
10.权利要求7或8所述氢敏传感器或按照权利要求9所述制备方法制备的氢敏传感器在氢气检测中的应用。