基于第一性原理的金属掺杂WS_2增强气体传感器性能研究

作者：李顺琦; 钱良辉

来源：当代化工研究, 2023, (04): 31-35.

DOI：10.20087/j.cnki.1672-8114.2023.04.011

• 第一性原理
• WS_2
• 气体传感器

对于驾驶舱空气安全质量问题越来越受到人们的关注，而空气质量检测与传感器相关。本文通过第一性原理方法系统的研究金属（Au、Pt、Ag）掺杂二维材料WS2提升气体CO、NO、SO2的检测性能和性质，包括吸附行为、吸附能和电荷转移。结果表明，Ag、Au掺杂WS2单层后的电子性质具有金属属性，吸附能相应的增加；另外气体距离基底的距离变小；除Pt掺杂吸附NO气体，基底作为电子的受体，其余基底均作为电子的供体。通过分析得到了Ag、Au掺杂的WS2单层对于检测三种有害气体非常有效，气敏性能为NO2大于SO2大于CO。本研究从理论角度研究了二维材料WS2掺杂Au、Pt、Ag检测气体CO、NO、SO2的灵敏性，为气体传感器的开发提供新的思路和途径。