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摘要
g3（green gas for gird）环保气体（C4F7N/CO2混合）作为SF6最具潜力的新型环保绝缘替代气体，近几年来受到了广泛关注.通过分析g3气体绝缘组合开关设备中的分解组分来检测局部放电、过热等缺陷故障，对于电力设备运行状态的评估和诊断具有重要作用.本文提出利用Si原子掺杂改性来提高MoS2的气敏和吸附性能，并基于密度泛函理论（DFT）的计算方法，通过吸附能、电荷转移、态密度和局部态密度等参数指标，探究了本征MoS2、Si改性MoS2（Si-MoS2）对g3气体典型分解组分—COF2、CF4、CF3CN的吸附气敏机理.分析表明Si原子在MoS2表面具有稳定的掺杂结构，相比本征MoS2,Si原子改性之后的MoS2的导电性得到了有效增强；Si-MoS2对COF2、CF4气体表现出强化学吸附作用，对CF3CN为弱物理吸附，吸附强度CF4>COF2>CF3CN,且在吸附过程中Si-MoS2总是作为电子供体，将电子转移到气体分子；Si改性MoS2对g3气体分解组分具有选择吸附性，为检测CF4、COF2气体的MoS2高性能气敏传感器的研制提供了理论上的基础；研究结果在减少温室气体的排放、提高GIS（Gas Insulated Switchgear）的运行稳定性等方面同样具有重要意义.
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