Ru掺杂MoS2对SO2F2和H2S气体吸附的第一性原理研究

作者：张瑞恩; 陈林聪; 李欣然; 赵海龙; 符小桃; 范晓舟; 雷添翔

来源：人工晶体学报, 2023, 52(02): 298-306.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2023.02.010

• Ru-MoS2
• 第一性原理
• SF6分解气体
• 气体传感器
• 吸附
• 传感

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。

• 单位
  华北电力大学; 海南电网有限责任公司电力科学研究院