| TiO2掺杂石墨烯对SO2气体的气敏特性研究 |
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| 引用本文： | 桂银刚,许文龙,张晓星,徐苓娜.TiO2掺杂石墨烯对SO2气体的气敏特性研究[J].电工技术学报,2021,36(21):4590-4597. |
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| 作者姓名： | 桂银刚 许文龙 张晓星 徐苓娜 |
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| 作者单位： | 西南大学工程技术学院 重庆 400700;湖北工业大学电气与电子工程学院 武汉 430068 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;重庆市基础研究与前沿探索项目;中央高校基本科研业务费专项 |
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| 摘 要： | 气体绝缘开关设备(GIS)放电过程中产生的SO2组分,与放电故障类型和严重程度具有密切关系.探究具有优异气敏检测能力的SO2气敏传感器,可为在线监测GIS放电故障提供检测基础.基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,首先,优化了不同数量TiO2在石墨烯表面的掺杂结构,获得最优化掺杂结构;其次,让SO2气体分子以不同方式靠近本征石墨烯,计算分析SO2气体分子在TiO2-graphene表面的吸附结构、吸附能和电荷转移;最后,对比分析气体吸附前后体系的总态密度(DOS)和分波态密度(PDOS),探究SO2与TiO2掺杂石墨烯结构之间相互作用机理.研究发现,两个TiO2掺杂具有最优掺杂结构,对单个和双SO2气体分子均具有良好的吸附性能且都为化学吸附.因此,基于TiO2掺杂石墨烯材料的气敏传感器在GIS放电分解组分检测与故障诊断领域具有良好的应用前景.
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| 关 键 词： | 石墨烯 SO2气体 密度泛函理论(DFT) SF6 吸附能 |
Adsorption Property of SO2 Gas on TiO2-Doped Graphene |
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| Gui Yingang,Xu Wenlong,Zhang Xiaoxing,Xu Lingna.Adsorption Property of SO2 Gas on TiO2-Doped Graphene[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2021,36(21):4590-4597. |
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| Authors: | Gui Yingang Xu Wenlong Zhang Xiaoxing Xu Lingna |
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