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摘要
作为SF6的重要分解组分，H2S能够有效反映SF6气体绝缘电气设备内部绝缘故障类型及程度。该文以H2S为目标检测气体，探究了改性石墨烯基传感器对H2S的吸附机理及检测特性。基于第一性原理建立了环氧基化石墨烯(G-O)、钯掺杂石墨烯(Pd-G)和环氧基与钯共掺杂石墨烯(Pd-G-O)改性模型和H2S吸附模型，从吸附能、态密度、轨道、脱吸附时间等多方面计算分析了G-O、Pd-G、Pd-G-O的改性机理与吸附机理，结果表明Pd-G-O对H2S表现出优异的吸附性能，吸附能达到-1.015 eV，为较强的化学吸附，且对应着强烈的电荷转移值0.281 e；制备了G-O、Pd-G、Pd-G-O传感材料及器件，基于微量气敏测试平台测试了改性石墨烯基传感器检测H2S的温度、体积分数、响应恢复及稳定特性，其中Pd-G-O传感器对H2S表现出低工作温度(175℃)及快速响应优势。该文的仿真计算与气敏测试分析为研制检测SF6分解组分的低功耗、高灵敏度及快速响应传感器提供了理论基础与实验支撑。
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