编号：FTJS10247
篇名：硫空位改性HfS2单层吸附有毒气体分子的研究
作者：陈国祥 龙圆圆 杜瑞芸 刘迎港
关键词： HfS2单层 S空位改性 气敏特性 第一性原理计算
机构： 西安石油大学理学院
摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了本征HfS2单层和S空位改性后的HfS2单层(SV-HfS2)吸附有毒有害气体CH4、CO、H2S、SO2的最稳定构型、吸附能、电子结构以及气敏性能。结果表明,S空位改性使HfS2性质由间接带隙半导体变为了金属性质,而且SV-HfS2单层对气体更加的敏感。为了进一步探究其作为高性能气敏材料的可能性,对SV-HfS2单层吸附CH4、CO、H2S、SO2气体的吸附体系最稳定构型、能带结构、态密度、差分电荷密度以及电子局域函数进行了分析。研究表明,S空位改性HfS2单层是一种稳定且有效的改性手段,有助于改善基底对CH4、CO、H2S、SO2气体分子的吸附能力;SO2吸附在SV-HfS2上的吸附能(3.245 eV)和电荷转移(1.149 e)最为显著,SV-HfS2基底对SO2最敏感,有作为SO2气体高效检测材料的潜力。研究结果将有助于HfS2材料的气体传感器在有毒有害气体检测和治理方面的应用。
