基于第一性原理的复合MoS_(2)(001)表面对C_(2)H_(2)气体气敏性能研究

摘要

C_(2)H_(2)作为油浸式电力设备运行过程的主要故障特征气体之一,实现其高效检测有利于对设备运行状态进行准确评估。目前气敏材料是油中溶解气体检测研究的重点,为此利用第一性原理仿真对不同MoS_(2)基复合材料的气敏机理进行分析,筛选出气敏性能好的组合形式。构建Sn原子和Zn原子复合后的单层MoS_(2)(001)面超晶胞模型,计算复合后的形成能、复合原子电荷转移量和单层MoS_(2)晶体态密度。针对两个复合模型及纯MoS_(2)(001)面晶体建立C_(2)H_(2)气体的吸附模型,计算吸附能、气体电荷转移量、差分电荷密度和吸附后气体的态密度。结果表明C_(2)H_(2)气体分子在Zn原子复合模型上的转移电子量最多,吸附能最大。研究成果对高效C_(2)H_(2)气体传感器的制备具有重要意义。