SnO_(2)(110)表面In掺杂对NO_(2)气敏吸附性能提升的理论研究

摘要

为了阐明In的掺杂能提高SnO_(2)(110)表面气敏性能的反应机制,采用密度泛函理论研究了NO_(2)分子在In掺杂SnO_(2)(110)表面的吸附行为.计算结果表明:In的掺杂可以提高材料表面的导电性,形成具有氧空位的缺陷表面,有利于发生活性氧在表面的预吸附过程.掺杂的In 5c/SnO_(2)(110)表面对NO_(2)表现出良好的吸附性,对NO_(2)气体的选择性和灵敏度提高的主要原因是In掺杂后氧空位缺陷表面的形成.此外,活性氧物种的预吸附对材料表面气敏性能的影响取决于NO_(2)在材料表面的具体吸附位点,其中Sn 5c位点的吸附促使电荷从表面转移到气体分子,导致表面电阻的增大以及氧空位的产生,从而表现出优异的气敏吸附性能.