[发明专利]一种用于一氧化碳在铑掺杂硒化铂上吸附分析方法

说明书

本发明涉及一种用于一氧化碳在铑掺杂硒化铂上吸附分析方法，通过对于铑掺杂硒化铂进行结构优化，并使用结构优化的铑掺杂硒化铂进行一氧化碳的吸附能力测试，得到结构优化铑掺杂硒化铂的吸附能力分析，同时在对吸附一氧化碳的结构优化铑掺杂硒化铂进行解吸附，优化结构优化铑掺杂硒化铂的解吸附能力。本发明可用于以环氧树脂为主要绝缘介质的干式电力设备潜伏性过热故障诊断。针对气敏材料研发和性能测试实验周期长的问题，该发明能够从机理上模拟出Rh‑PtSe₂对一氧化碳的气敏响应特性，为有毒气体的电阻型和场效应晶体管传感检测提供指导，且能从微观层面揭示一氧化碳分子在Rh‑PtSe₂上的吸附情况。

技术领域

本发明属于过渡金属二硫化物的气敏特性技术领域，尤其是一种用于一氧化碳在铑掺杂硒化铂上吸附分析方法。

背景技术

电抗器、变压器等干式电力设备主要以环氧树脂作为绝缘介质，该类设备在长期运行过程中易出现局部过热问题，使环氧树脂受热分解成多种气体组分，其中CO和HCHO是重要的热解产物，但由于其毒性较高，不仅难以有效检测，而且对设备运维人员造成严重危害。

当前，二维过渡金属二硫化物（TMD）单分子层已成为气体感知领域的热点研究材料，其用于气敏检测时具有成本低、响应快、灵敏度高等优点，基于此类材料研发的传感设备体积小，特别适用于有毒气体检测。MoS₂、MoSe₂、WS₂和HfSe₂等TMD材料已经理论证实可用于气体检测，而且研究表明与常用TMD材料具有不同物理化学性质的贵金属TMD（MX2、M=Pt和Pd，X=S、Se和Te）更适用于有毒气体的感知，例如，MoSe₂单层具有直接半导体特性，而PtSe₂单层具有间接半导体特性。此外，PtSe₂单层对CO、NO、NO₂等小分子气体的优异传感性能已得到理论证实。Wang等人利用直接硒化法成功合成PtSe₂单分子层，这极大地促进了PtSe₂在气体传感领域的应用。上述发现推动我们进一步深入了解用于感知CO的PtSe₂基单分子层材料，这对恶劣环境中的有毒气体检测具有十分重要的意义。

密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）是量子化学、计算化学中最流行的第一性原理，其理论本身是基于量子力学基本方程——薛定谔方程而来。由于密度泛函理论（Density Functional Theory）在计算量和计算精度上的优越性，因此在计算模拟领域具有实际的应用价值，应用广泛且历史悠久，可用于气体的吸附研究。但是目前尚未出现针对铑掺杂硒化铂在一氧化碳吸附性进行分析的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于一氧化碳在铑掺杂硒化铂上吸附分析方法，能够在机理上模拟出Rh-PtSe₂对一氧化碳的气敏响应特性，为有毒气体的电阻型和场效应晶体管传感检测提供指导，且能从微观层面揭示一氧化碳分子在Rh-PtSe₂上的吸附情况。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于一氧化碳在铑掺杂硒化铂上吸附分析方法，包括以下步骤：

步骤1、选择铑掺杂硒化铂分子结构的计算方法，并选取计算参数；

步骤2、根据选择的计算方法及参数优化铑掺杂硒化铂的分子结构；

步骤3、使用一氧化碳分子靠近结构优化后的铑掺杂硒化铂分子进行吸附模拟；

步骤4、根据吸附模拟得到结构优化后的铑掺杂硒化铂分子吸附能力；

步骤5、对结构优化后的铑掺杂硒化铂分子进行制备及表征；

步骤6、对吸附一氧化碳分子的结构优化后的铑掺杂硒化铂分子进行解吸附分析，并优化其解吸附方法。

而且，所述步骤1中选择铑掺杂硒化铂分子结构的计算方法包括以下步骤：