人工晶体学报

作者：张瑞恩, 陈林聪, 赵海龙, 范晓舟

单位：1.海南电网有限责任公司电力科学研究院,海口 570311;；2.海南省电网理化分析重点实验室,海口 570311;；3.华北电力大学河北省输变电安全防御重点实验室,保定 071003

关键词：第一性原理,Pd-SnP3单层,气体吸附,气敏传感器,SF6分解组分,掺杂,

基金：中国南方电网有限责任公司科技项目(073000KK52200009)

利用气敏传感器检测SF6分解组分信息可评估GIS设备运行状态,及早发现绝缘缺陷。金属掺杂的SnP3单层有着良好的吸附性能,在气体检测领域具有应用前景。本文基于第一性原理计算并分析了Pd-SnP3单层吸附SO2、H2S、SOF2和SO2F2后体系的吸附能、态密度、能隙与解吸时间等参数,探讨其用于气体传感器的可能性。结果表明:在吸附性能方面,Pd-SnP3单层仅对SO2F2发生了化学吸附,且结合态密度、差分电荷密度与转移电荷分析进一步验证了该材料对SO2F2的吸附效果明显优于SO2、H2S和SOF2;在传感特性方面,仅有SO2F2的吸附使体系的能隙发生了明显变化,且该气体可在398 K及以上温度下从Pd-SnP3单层表面快速脱吸附。综合分析,Pd-SnP3单层对SO2F2具有高选择性和检测性。因此,Pd-SnP3单层具有成为检测SO2F2气敏材料的潜质。本研究为Pd-SnP3单层在气敏材料领域的应用提供理论基础。

来源：2023年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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