基于DFT+U理论的SF6分子与TiO2（001）表面吸附研究

作     者：张英 王明伟 高朋 李亚龙 张晓星 

作者机构：贵州电网有限责任公司电力科学研究院 湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第09期

页      面：4232-4239页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：贵州省科技支撑项目(黔科合支撑一般207) 中国南方电网公司科技项目(GZKJXM20220049)~~ 

主　　题：SF6 TiO2 降解 表面吸附 DFT研究 

摘      要：SF6气体具有极强的温室效应，针对SF6废气降解和转化的研究对环境保护具有重要意义。为此基于DFT+U理论，研究了SF6分子在TiO2（001）缺陷表面的吸附分解过程。结果表明，SF6分子与TiO2表面之间存在着很强的相互作用，吸附能达到-5.280 eV，推测这是一个化学吸附过程。根据Mulliken电荷分析，电子从Ti O2表面转移到SF6气体分子，在此过程中，SF6表现为电子受体，TiO2表现为电子供体。根据态密度结果分析，SF6分子的S原子和F原子与TiO2表面的Ti原子和O原子之间存在明显的电子轨道重叠。除此之外，差分电荷密度结果也证实了这一电荷转移过程。吸附前后，SF6的分子结构发生了显著变化，S—F键的拉长使得SF6分子更易发生分解。研究表明，Ti O2具有催化降解SF6绝缘气体的潜力，该研究为高效无害化处理SF6气体的实验研究提供了理论支撑。