編號：FTJS10247
篇名：硫空位改性HfS2單層吸附有毒氣體分子的研究
作者：陳國祥 龍圓圓 杜瑞蕓 劉迎港
關(guān)鍵詞： HfS2單層 S空位改性 氣敏特性 第一性原理計算
機(jī)構(gòu)： 西安石油大學(xué)理學(xué)院
摘要： 采用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,研究了本征HfS2單層和S空位改性后的HfS2單層(SV-HfS2)吸附有毒有害氣體CH4、CO、H2S、SO2的最穩(wěn)定構(gòu)型、吸附能、電子結(jié)構(gòu)以及氣敏性能。結(jié)果表明,S空位改性使HfS2性質(zhì)由間接帶隙半導(dǎo)體變?yōu)榱私饘傩再|(zhì),而且SV-HfS2單層對氣體更加的敏感。為了進(jìn)一步探究其作為高性能氣敏材料的可能性,對SV-HfS2單層吸附CH4、CO、H2S、SO2氣體的吸附體系最穩(wěn)定構(gòu)型、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、差分電荷密度以及電子局域函數(shù)進(jìn)行了分析。研究表明,S空位改性HfS2單層是一種穩(wěn)定且有效的改性手段,有助于改善基底對CH4、CO、H2S、SO2氣體分子的吸附能力;SO2吸附在SV-HfS2上的吸附能(3.245 eV)和電荷轉(zhuǎn)移(1.149 e)最為顯著,SV-HfS2基底對SO2最敏感,有作為SO2氣體高效檢測材料的潛力。研究結(jié)果將有助于HfS2材料的氣體傳感器在有毒有害氣體檢測和治理方面的應(yīng)用。
