CN113984859B - 氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法 - Google Patents

氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法，其中：步骤S1，将氟化锂在搅拌的过程中加入到含有盐酸的瓶中，搅拌使其充分溶解，加入研磨后的Ti3AlC2，在35℃下反应得到Ti3C2Tx；步骤S2，将Ti3C2Tx置于管式炉中，在保护气体气氛下进行第一次煅烧；然后在保护气体的连续流动下冷却后，再次进行第二次煅烧，得到黑色粉末；步骤S3，将步骤S2制得的黑色粉末加入到混合溶剂中，超声后再将金属源六水合硝酸镍、金属源六水合硝酸钴和有机配体2‑氨基对苯二甲酸加入其中，搅拌后加入三乙胺后继续搅拌，静置、离心后真空干燥得到复合材料。将其作为掺杂电极的基底材料，与饱和甘汞电极和铂丝电极共同组装成的甲醛传感器，不仅制备条件简单快速，且原料廉价易得。

Description

氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法
技术领域
本发明属于电化学技术领域，涉及无酶传感器，具体涉及一种氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法。
背景技术
甲醛(HCHO)，是一种无色、具有特殊刺激性气味的气体，其用途非常广泛，在生活、食品、家具、建筑材料以及消毒和防腐过程中起到重要作用。然而，在化工和制药等行业中所排放的废水中含有大量的甲醛且极易挥发，对皮肤有刺激作用，会引起皮炎、色斑、坏死，甚至与人体的蛋白质、DNA等有机物结合而诱发癌症，因而甲醛在2017年和2019年分别被世卫组织列为一类致癌物和有毒有害水污染名录。根据《生活饮用水卫生标准》，中国自来水甲醛标准最大值为0.9mg/L。因此，对甲醛的灵敏检测是亟需解决的问题。
现有技术中，对甲醛的检测方法主要集中在分光光度法、生物传感器、色谱法和声表面波传感器等。色谱法虽然结果可靠准确，但设备价格高昂，且经常与其它检测手段联用，检测步骤繁琐。而光化学传感器方法虽然操作较为方便和反应快，但是它们大多存在选择性不高，受环境因素影响大等问题。生物传感器则由于其稳定性差、寿命短和种类单一也难以被推广使用。电化学分析法分为直接电化学法和间接电化学法，且由于简单高效、抗干扰能力强、灵敏度高等被广泛应用于环境检测领域。直接电位法是利用电化学传感器直接对甲醛进行检测，但截至目前为止，已被报道的电化学甲醛传感器虽然可以对甲醛进行快速检测，但仍然未解决选择性较差等问题。虽然已有采用电化学法检测甲醛的技术方案，如专利申请号为201410104072.0和202010324596.6等的中国发明专利中的报道，但其检测的稳定性和重现性仍需提高。因此，开发快速、选择性高、准确又灵敏的电化学甲醛传感器具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料和甲醛传感器的制备方法，以解决现有技术中的甲醛传感器检出限不够低、选择性低和稳定性差等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的制备方法，该方法按照以下步骤进行：
步骤S1，将氟化锂在搅拌的过程中加入到含有盐酸的瓶中，搅拌使其充分溶解，加入研磨后的Ti3AlC2，继续搅拌，得到混合物；将混合物在35℃下反应蚀刻24h并搅拌，蚀刻后洗涤，直到上清液的pH≥6，在N2保护下超声处理，离心后，将所得粉末冷冻干燥，得到Ti3C2Tx；
步骤S2，将步骤S1制得的Ti3C2Tx置于管式炉中，在保护气体气氛下进行第一次煅烧；然后在保护气体的连续流动下冷却后，再次进行第二次煅烧，得到黑色粉末；
步骤S3，将步骤S2制得的黑色粉末加入到混合溶剂中，超声后再将金属源六水合硝酸镍、金属源六水合硝酸钴和有机配体2-氨基对苯二甲酸加入其中，搅拌后加入三乙胺后继续搅拌，静置、离心后真空干燥得到氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料。
本发明还具有如下技术特征：
步骤S1中，1g氟化锂对应加入20mL浓度为9M的盐酸和1gTi3AlC2；所述的洗涤的方式为用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次。
步骤S2中，所述的保护气体为氮气；所述的第一次煅烧的温度为200℃，时间为1h；所述的第二次煅烧的温度为500℃，时间为1h；
步骤S3中，所述的搅拌为磁力搅拌；所述的混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水按照体积比为16:1:1配制的混合溶剂。
步骤S3中，每5mg黑色粉末对应加入0.0891g金属源六水合硝酸镍、0.0891g金属源六水合硝酸钴和0.1358g有机配体2-氨基对苯二甲酸和800μL三乙胺。
本发明还保护一种基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，该方法中，所述的甲醛传感器以饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝作为对电极，掺杂电极作为工作电极；
所述的掺杂电极采用氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料作为基底材料；
所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料采用如上所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的制备方法制得。
具体的，所述的掺杂电极的制备方法按照以下步骤进行：
步骤一，取所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料、石墨粉和液体石蜡将其混合并进行持续搅拌直到获得均一的膏体碳糊；
步骤二，将步骤一制得的膏体碳糊压实于管中，插入一根铜棒作为导电接点，抛光，得到掺杂电极。
所述的膏体碳糊中，以重量百分数计，氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料、石墨粉和液体石蜡的重量比为2.5％：77.5％：20％。
所的管采用直径为3mm的PVC管；所述的炮管方法为采用称重纸对电极表面进行抛光，使电极表面光滑。
所述的掺杂电极在进行电化学测试前需要将其在置于磷酸盐缓冲溶液中，进行循环伏安扫描10个周期，对其进行电化学活化处理。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本发明制得的N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF材料，将其作为掺杂电极的基底材料，与饱和甘汞电极和铂丝电极共同组装成的甲醛传感器，不仅制备条件简单快速，且原料廉价易得。
(Ⅱ)本发明的方法制备的基于N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF复合材料的甲醛传感器具有检出限低，线性范围宽和稳定性好等特点，可用于甲醛的快速检测，具有很强的实用性及推广使用的潜力。
附图说明
图1为N-Doped-Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的扫描电镜(SEM)图。
图2为N-Doped-Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的X射线衍射(XRD)图。
图3(a)为不同掺杂电极(a.N-Doped Ti3C2Tx/CPE；b.TiO2-Ti3C2Tx/CPE；c.N-DopedTi3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE；d.Ni-Co-MOF/CPE；e.CPE)在工作底液中进行电化学阻抗谱(EIS)测试得到的Nyquist曲线。
图3(b)为不同掺杂电极上的循环伏安(CV)曲线。a.CPE；b.N-Doped Ti3C2Tx/CPE；c.Ni-Co-MOF/CPE；d.N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE只在0.1M NaOH溶液中的CV曲线；c'.Ni-Co-MOF/CPE；d'.N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE在0.1M NaOH的背景中加入1mM甲醛后的CV曲线。
图3(c)为在0.1M NaOH中加入不同浓度的甲醛时N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的CV曲线图。
图3(d)为N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的氧化还原峰电流与甲醛浓度的对数的线性关系曲线。
图4(a)为N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE在0.5V处搅拌下向0.1M NaOH中连续加入甲醛溶液前后的计时-电流(i-t)曲线。
图4(b)为甲醛溶液浓度与N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE响应电流的线性关系曲线。
图5(a)为N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的抗干扰实验，分别加入1mM甲醛、丙酮、甲酸、甲醇、乙醇和甲醛后的电流响应。
图5(b)为N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE在0.1M NaOH溶液中CV扫描60圈后的CV曲线。
图5(c)为同一批次的5支N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE电极的CV曲线。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
MXene是一种新型的二维材料，具有良好的导电性。但由于高比例金属原子在表面的暴露，MXene在氧化性气氛中容易相变为TiO2半导体并伴随二维结构的坍塌，这不仅限制了MXene自身的应用，也对基于MXene的复合材料制备提出了巨大挑战。以MXene为前驱体进行碳化后与金属-有机框架材料(MOFs)进行复合，不仅能提升其导电性，还能解决MXene材料长期存在的在潮湿环境中的水化与氧化过程导致稳定性较差的问题。
本发明提供的基于N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF复合材料的甲醛传感器制备方法，其掺杂电极中的基底材料是将MXene衍生的Ti3C2Tx与具备双金属协同效应的MOFs材料进行复合，期望改善所得目标材料的稳定性、导电性及甲醛传感性能。
需要说明的是，本发明中：
Ti3AlC2是钛碳化铝的分子式。
Ti3C2Tx指的是碳化钛，其中Tx是Ti3C2表面形成的羟基、氟离子等官能团，x代表官能团的个数。
N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF指的是氮掺杂碳化钛与镍钴双金属-有机框架的复合材料
N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE掺杂电极指的是氮掺杂碳化钛与镍钴双金属-有机框架复合材料与碳糊的掺杂电极。
N-Doped Ti3C2Tx/CPE指的是氮掺杂碳化钛材料与碳糊的掺杂电极。
TiO2-Ti3C2Tx/CPE指的是二氧化钛-碳化钛复合材料与碳糊的掺杂电极。
Ni-Co-MOF/CPE指的是镍钴双金属-有机框架材料复合材料与碳糊的掺杂电极。
CPE指的是碳糊电极。
本实施例中所使用的仪器和原料的规格如下：
本实施例中所使用的仪器和原料：
CHI660B电化学工作站，上海辰华仪器公司。
电子分析天平，沈阳龙腾电子称量仪器有限公司。
电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司。
超声波清洗机，浙江宁波仪器有限公司。
磁力加热搅拌器，常州国华电器有限公司。
X射线衍射仪，德国Bruker。
扫描电子显微镜，美国FEI公司。
真空干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司。
双管定碳炉，北京科伟永兴仪器有限公司。
六水合氯化镍，广州市金华大化学试剂有限公司。
六水合氯化钴，广州市金华大化学试剂有限公司。
2-氨基对苯二甲酸，阿法埃莎(中国)化学有限公司。
氟化锂，Macklin试剂公司。
盐酸，国药集团化学试剂陕西有限公司。
Ti3AlC2，Macklin试剂公司。
N,N-二甲基甲酰胺，天津市富宇精细化工有限公司。
无水乙醇，天津市富宇精细化工有限公司。
三乙胺，天津市天力化学试剂有限公司。
石墨粉，国药集团化学试剂有限公司。
液体石蜡，天津化学试剂有限公司。
氯化钾，西安化学试剂厂。
磷酸二氢钾，西安化学试剂厂。
磷酸氢二钾，西安化学试剂厂。
铁氰化钾，天津市致远化学试剂有限公司。
亚铁氰化钾，天津市致远化学试剂有限公司。
氢氧化钠，西安海盟实验科技有限公司。
阻抗测试时的工作底液为含有5.0mM K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6+0.1M KCl的0.01MPBS溶液。
其它测定时所用工作底液浓度为0.01M的PBS缓冲溶液，由0.01M的K2HPO4和KH2PO4储备液配制而成，其pH通过0.01M的H3PO4和NaOH溶液调节。
所用水为二次蒸馏水。
遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例给出一种氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的制备方法，该方法按照以下步骤进行：
步骤S1，将1g氟化锂在搅拌的过程中缓慢加入到含有20mL浓度为9M的盐酸的聚丙烯瓶中，搅拌30min，使其充分溶解，缓慢加入1g研磨后的Ti3AlC2，继续搅拌10min，防止体系过热，得到混合物；
将混合物在35℃下反应蚀刻24h并搅拌，蚀刻后，用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次，直到上清液的pH≥6，最终出现了绿色的上清液，在N2保护下超声处理1h，离心30min后，将所得粉末冷冻干燥24h，得到Ti3C2Tx；
步骤S2，将0.5g步骤S1制得的Ti3C2Tx置于管式炉中，在保护气体气氛下进行第一次煅烧；然后在保护气体的连续流动下冷却后，再次进行第二次煅烧，得到黑色粉末；
步骤S2中，所述的保护气体为氮气；所述的第一次煅烧的温度为200℃，时间为1h；所述的第二次煅烧的温度为500℃，时间为1h；
步骤S3，将5mg步骤S2制得的黑色粉末加入到混合溶剂中，超声后再将0.0891g金属源六水合硝酸镍、0.0891g金属源六水合硝酸钴和0.1358g有机配体2-氨基对苯二甲酸加入其中，搅拌后加800μL三乙胺后继续搅拌，静置、离心后真空干燥得到N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF，即氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料。
步骤S3中，所述的搅拌为磁力搅拌；所述的混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水按照体积比为16:1:1配制的混合溶剂。
实施例2：
本实施例给出一种基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，该方法中，所述的甲醛传感器以饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝作为对电极，掺杂电极作为工作电极；
所述的掺杂电极采用氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料作为基底材料；
所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料采用实施例1中的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的制备方法制得。
具体的，所述的掺杂电极的制备方法按照以下步骤进行：
步骤一，取0.036g所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料(2.5％,w/w)、1.116g石墨粉(77.5％,w/w)和0.288g液体石蜡(20％,w/w)将其混合并进行手动持续搅拌直到获得均一的膏体碳糊；
步骤二，将步骤一制得的膏体碳糊压实于直径为3mm的PVC管中，插入一根铜棒作为导电接点，用称重纸对所制备电极表面进行抛光，使其表面光滑，得到掺杂电极。
所述的掺杂电极在进行电化学测试前需要将其在置于磷酸盐缓冲溶液中，进行循环伏安扫描10个周期，对其进行电化学活化处理。
材料的表征：
图1为N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的SEM图，可见N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的表面十分粗糙，且生长着颗粒状的Ni-Co-MOF，分散在N-Doped Ti3C2Tx上。此外，Ni-Co-MOF对Ti3C2Tx进行插层并没有破坏Ti3C2Tx手风琴层状结构。
图2为所制备的N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的XRD图，发现其主要的衍射峰在9.08°和60.08°，分别对应于Ti3C2Tx的(002)和(110)晶面；在6.8°和34.1°处的衍射峰分别对应Ni-Co-MOF的(002)和(011)晶面。由以上结果表明N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF材料的成功合成。
不同掺杂电极的电化学性能表征：
考察了不同掺杂电极在的Nyquist曲线图。如图3(a)所示，N-Doped Ti3C2Tx(曲线a)与TiO2-Ti3C2Tx/CPE(曲线b)相比，曲线a的半圆直径较小，说明N-Doped Ti3C2Tx的电荷转移电阻(Rct)较TiO2-Ti3C2Tx/CPE小，表明N-Doped Ti3C2Tx是一种导电性较优异的材料。N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF(曲线c)的半圆直径比Ni-Co-MOF/CPE(曲线d)的小，表明了N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF的Rct小于Ni-Co-MOF材料，这归因于N-Doped Ti3C2Tx优异的导电性能，因此N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF有利于高灵敏度的电化学分析。
如图3(b)所示，考察了不同掺杂电极在0.1M NaOH背景中与加入1mM甲醛后的CV曲线。裸电极CPE(曲线a)和N-Doped Ti3C2Tx/CPE(曲线b)是在0.1M NaOH的背景中不加入甲醛后的CV曲线，均无任何峰出现。Ni-Co-MOF/CPE(曲线c)、N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE(曲线d)是在0.1M NaOH的背景中不加入甲醛后的CV曲线，但均出现了一对明显的氧化还原峰，且曲线d的峰电流较曲线c的大。此外，由图可知，Ni-Co-MOF/CPE(曲线c')和N-DopedTi3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE(曲线d')是在加入1mM甲醛后的CV曲线，其峰电流分别较曲线c和d的大。结合以上可知：在加入1mM的甲醛溶液后，Ni-Co-MOF/CPE和N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的电化学响应明显增强，且曲线d'的氧化还原峰电流明显高于曲线c'，表明N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE对甲醛有更好的电催化性能。
图3(c)为Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE在0.1V/s的扫描速率下不同甲醛浓度的循环伏安图。随着甲醛溶液浓度的增加，氧化还原峰电流增加。
如图3(d)所示，甲醛浓度的对数与氧化还原峰电流呈线性关系，其线性方程分别为，氧化峰：i(μA)＝7.8478logc(μM)+91.0853(R2＝0.975)；还原峰：i(μA)＝-6.4214logc(μM)-51.8672(R2＝0.979)。以上结果可以证明，N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE对甲醛的氧化具有明显的电催化活性。
i-t曲线对甲醛的测定：
为了研究N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF对甲醛的电催化活性，记录了N-DopedTi3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE在0.5V处的搅拌下向0.1M NaOH中连续加入甲醛溶液的i-t曲线。
从图4(a)中可得，随着不同浓度的甲醛溶液加入，电流信号的响应不断增强，发现氧化峰电流与甲醛浓度呈线性关系，同时由插图可见在低浓度范围内也呈线性关系。
如图4(b)所示，在低浓度1μM～1100μM的线性方程为：i(μA)＝0.0002c(μM)+0.0597(R2＝0.997)；1.111～8.611mM的线性方程为：i(μA)＝0.0001c(μM)+0.181(R2＝0.997)。信噪比为3时检出限为0.3μM。
甲醛传感器的抗干扰实验、稳定性和重现性测试：
为了评价N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的抗干扰能力，
如图5(a)是在不同时间下分别加入丙酮、甲酸、甲醇、乙醇和甲醛的电流响应曲线。结果表明，在加入1mM的甲醛时具有明显的电流响应，而分别添加1mM的丙酮、1mM甲酸、1mM甲醇和1mM乙醇时均无明显的电流响应，说明以上干扰物质几乎对测定没有影响，表明了该甲醛传感器具有良好的抗干扰能力和选择性。
采用循环伏安法研究了N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE的稳定性和重现性，如图5(b)所示，在电解液中通过连续60圈的扫描，发现其电化学响应信号衰减为原来的93.37％，说明N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE具有较好的稳定性。如图5(c)所示，取同一批自制的N-Doped Ti3C2Tx@Ni-Co-MOF/CPE电极5支，测定峰电流的相对标准偏差(RSD)为1.21％，结果说明该掺杂电极具有较好的重现性。

Claims (9)

1.一种基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，该方法中，所述的甲醛传感器以饱和甘汞电极作为参比电极，铂丝作为对电极，掺杂电极作为工作电极；
所述的掺杂电极采用氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料作为基底材料；
所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的制备方法按照以下步骤进行：
步骤S1，将氟化锂在搅拌的过程中加入到含有盐酸的瓶中，搅拌使其充分溶解，加入研磨后的Ti3AlC2，继续搅拌，得到混合物；将混合物在35℃下反应蚀刻24h并搅拌，蚀刻后洗涤，直到上清液的pH≥6，在N2保护下超声处理，离心后，将所得粉末冷冻干燥，得到Ti3C2Tx；
步骤S2，将步骤S1制得的Ti3C2Tx置于管式炉中，在保护气体气氛下进行第一次煅烧；然后在保护气体的连续流动下冷却后，再次进行第二次煅烧，得到黑色粉末；
步骤S3，将步骤S2制得的黑色粉末加入到混合溶剂中，超声后再将金属源六水合硝酸镍、金属源六水合硝酸钴和有机配体2-氨基对苯二甲酸加入其中，搅拌后加入三乙胺后继续搅拌，静置、离心后真空干燥得到氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料。
2.如权利要求1所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1中，1g氟化锂对应加入20mL浓度为9M的盐酸和1gTi3AlC2；所述的洗涤的方式为用去离子水和无水乙醇离心洗涤5次。
3.如权利要求1所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的保护气体为氮气；所述的第一次煅烧的温度为200℃，时间为1h；所述的第二次煅烧的温度为500℃，时间为1h。
4.如权利要求1所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述的搅拌为磁力搅拌；所述的混合溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水按照体积比为16:1:1配制的混合溶剂。
5.如权利要求1所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，步骤S3中，每5mg黑色粉末对应加入0.0891g金属源六水合硝酸镍、0.0891g金属源六水合硝酸钴和0.1358g有机配体2-氨基对苯二甲酸和800μL三乙胺。
6.如权利要求1所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，所述的掺杂电极的制备方法按照以下步骤进行：
步骤一，取所述的氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料、石墨粉和液体石蜡将其混合并进行持续搅拌直到获得均一的膏体碳糊；
步骤二，将步骤一制得的膏体碳糊压实于管中，插入一根铜棒作为导电接点，抛光，得到掺杂电极。
7.如权利要求6所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，所述的膏体碳糊中，以重量百分数计，氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料、石墨粉和液体石蜡的重量比为2.5%：77.5%：20%。
8.如权利要求6所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，所述的管采用直径为3mm的PVC管；所述的抛光方法为采用称重纸对电极表面进行抛光，使电极表面光滑。
9.如权利要求6所述的基于氮掺杂MXene/MOF衍生复合材料的甲醛传感器的制备方法，其特征在于，所述的掺杂电极在进行电化学测试前需要将其在置于磷酸盐缓冲溶液中，进行循环伏安扫描10个周期，对其进行电化学活化处理。
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