基于第一性原理计算Mn掺杂MoS2对油中溶解气体的吸附性能

CO、C2 H2、CH4是溶解在变压器油中的典型故障特征气体,其种类和浓度能够反映油浸式变压器绝缘故障的不同类型和严重程度,进行油中溶解气体分析是在线检测变压器运行状态的重要方法.基于第一性原理,通过Mn-MoS2单层对三种气体的吸附能、转移电荷、态密度和形变电荷密度等参数以及解吸性能分析和灵敏度计算,提出了一种基于Mn-MoS2材料的气敏传感器对油中溶解气体进行分析的方法.结果表明Mn-MoS2对CH4是物理吸附,对CO和C2 H2是化学吸附.对于Mn-MoS2来说,CH4在常温下吸附能力差且灵敏度低,CO在不同温度下均有较强的吸附能力,而C2 H2在常温下吸附稳定,高温下易解吸且响应灵敏度高.因此,Mn掺杂的MoS2体系可预期作为CO的气体吸附剂和检测C2 H2的新型电阻型气敏传感器.