基于密度泛函理论的油中特征气体在钯掺杂SnP3单层上吸附及传感性能研究

摘要：

油中溶解气体分析(dissolved gases analysis,DGA)被认为是目前变压器故障诊断技术中最可靠的方法之一.该文基于密度泛函理论,计算过渡金属钯(Pd)改性的SnP3单层对6种油中溶解特征气体(H2、CO、C2H2、C2H4、CH4及C2H6)的吸附及传感性能.首先,通过不同掺杂位点的建模和计算分析,得到结构最稳定的Pd掺杂SnP3(Pd-SnP3)单层模型作为后续离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)计算的基础.基于该模型,构建多种吸附结构并进行几何优化,通过比较吸附能等参数,得到SnP3单层对6种特征气体最稳定的吸附结构.进一步,分析吸附体系的电子密度、态密度、能带及解吸附时间.结果表明,Pd-SnP3单层对CO、C2H2和C2H4有着良好的吸附性能,同时C2H2和C2H4能在室温下从Pd-SnP3单层表面快速脱吸附.Pd-SnP3具有作为检测C2H2和C2H4特征气体的低功耗气敏传感器和清洁CO气体的固体吸附剂材料的潜力.该文的仿真计算为开发检测油中溶解特征气体的SnP3传感器提供了理论指导.

关键词：油中溶解气体分析、变压器、SnP3单层、吸附、气体传感器

所属期刊栏目：43

分类号：TM835(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2040-2049,中插32