铂和钯修饰硫化锡吸附甲醛的电子及气敏特性研究

莫秋燕１，吴家隐２，荆涛３（１凯里学院微纳与智能制造教育部工程研究中心；２广东开放大学（广东理工职业学院）工程技术学院；３凯里学院理学院）

摘要：利用密度泛函理论（DFT）计算研究了甲醛（CH2O）在本征SnS、Pt修饰SnS和Pd修饰SnS单层上的吸附行为，重点研究了吸附前后的几何结构、吸附能、能带结构、态密度、差分电荷密度、恢复时间以及灵敏度。研究结果表明：在本征SnS单层上，CH2O分子与SnS单层之间的吸附能较小，吸附距离较长，导致本征SnS单层对CH2O不敏感。Pt修饰SnS单层吸附CH2O后，产生了新的能级，与SnS单层之间形成了较强的相互作用，这种相互作用提高了SnS单层吸附CH2O的灵敏度，最高可达到75.7%。与Pt类似，Pd修饰SnS吸附CH2O后同样产生了新的能级，且具有更大的吸附能和电荷转移，从而实现高达98.4%的灵敏度，比本征SnS单层高57.4倍。此外，适度的吸附能（-0.621ｅＶ）确保了Pd修饰SnS单层在室温下具有良好的可逆性和合适的恢复时间（3.18ｍｓ）。因此，SnS单层作为一种绿色环保的材料，展现了其在气体污染检测技术中的巨大潜力。

关键词：硫化锡单层；修饰；第一性原理；甲醛；气体传感器