人工晶体学报

作者：张瑞恩, 陈林聪, 李欣然, 赵海龙, 符小桃, 范晓舟, 雷添翔

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,保定 071003

关键词：Ru-MoS2,第一性原理,SF6分解气体,气体传感器,吸附,传感,

基金：中国南方电网有限责任公司科技项目(073000KK52200009)

本文基于第一性原理探讨了Ru掺杂的单层MoS2 (Ru-MoS2)的结构及其对SF6绝缘设备中的两种主要分解气体SO2F2和H2S的传感和吸附行为。Ru原子进入硫空位从而产生Ru-MoS2,结果表明,Ru-MoS2对SO2F2和H2S气体的吸附能(Ead)分别为-1.52和-2.11 eV,属于化学吸附。通过能带分析(BS)和态密度(DOS)分析进一步证明了两个体系的吸附性能,并阐述了Ru-MoS2用于电阻式气体传感器时的气体吸附传感机制。除此之外,本文在理论上探索了不同温度下Ru-MoS2解吸附SO2F2和H2S的恢复时间,在598 K温度下,SO2F2吸附体系的恢复时间为6.40 s,展示出该新型材料在高温下对气体的可恢复性。本文研究内容为Ru-MoS2检测SF6绝缘设备中的两种主要分解气体SO2F2和H2S提供理论基础,从而促进电力系统的稳定运行。

来源：2023年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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