[发明专利]应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe2

说明书

本发明公开了一种应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe₂吸附性能分析方法，包括：S1.获取优化后的本征MoSe₂结构、金属改性MoSe₂结构以及放电分解组分气体结构；S2.基于步骤S1中优化后的结构，构建放电分解组分气体在金属改性MoSe₂表面的最佳吸附结构；S3.对所述最佳吸附结构进行状态密度分析，得到金属改性MoSe₂的吸附机理；S4.对所述最佳吸附结构进行分子轨道分析，得到金属改性MoSe₂的吸附效果。本发明能够有效地分析金属改性MoSe₂对开关柜空气特性分解产物的吸附机理，为将金属改性MoSe₂作为气体传感器的吸附剂提供了理论基础。

技术领域

本发明涉及气体吸附分析领域，具体涉及一种应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe₂吸附性能分析方法。

背景技术

高压开关柜作为电力系统的重要设备，承担着开合电力线的重要任务，实现电力负荷的传输和转换，以及排除电力系统中设备故障或线路故障，确保电力系统安全可靠运行。而开关柜在制造、配电、安装、运行和维护过程中，必然造成开关柜各种绝缘缺陷；这些绝缘缺陷在开关设备运行过程中容易引起电场畸变和局部放电。如果没有及时发现开关柜中的局部放电并任其发展到严重的程度，最终将造成开关柜的绝缘破坏并导致安全事故，这将给发电企业带来巨大的经济损失和负面社会影响。

目前，从局部放电产生过程中的物理现象衍生出来的局部放电信号检测方法中气体成分分析法与其他方法相比有很大的优势，因为它只检测气体，不存在电磁干扰问题。研究发现，在高能放电下，空气会产生特定的分解组分。已有文献研究了在辉光放电时，CO₂会转化为CO和O₂。Hsieh对射频放电在CO₂分解中的应用进行了实验探索。理查德通过直流移动电弧放电途径产生NO组件。有文献对空气排放产生的NO₂和O₃成分进行了初步的实验探索。

然而，关于气体成分分析在开关柜局部放电检测中的应用研究较少，对开关柜局部放电空气的组成及产生机理还没有研究。由于开关柜的半开放式结构，开关柜局部放电产生的空气排放分解组分与组分消耗最终达到动态平衡，在开关柜内形成浓度稳定的分解组分。近年来，二维二硒化钼(MoSe₂)引起了广泛的关注。单分子MoSe₂是由层间弱范德华力形成的六边形结构，带隙约为1.8eV，而石墨烯的带隙为零。MoSe₂的最大电子迁移率约为500cm2/(V·s)，电流开关速率为1×108Hz。MoSe₂作为一种过渡金属半导体材料，具有稳定的化学性能、耐高温、强碱性、强酸性等优异性能，是一种合适的气敏材料；但目前缺乏应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe₂吸附性能分析的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe₂吸附性能分析方法，能够有效地分析金属改性 MoSe₂对开关柜空气特性分解产物的吸附机理，为将金属改性MoSe₂作为气体传感器的吸附剂提供了理论基础。

本发明的应用于开关柜放电分解组分的金属改性MoSe₂吸附性能分析方法，包括如下步骤：

S1.对本征MoSe₂结构、金属改性MoSe₂结构以及放电分解组分气体结构进行优化分析，得到优化后的本征MoSe₂结构、金属改性MoSe₂结构以及放电分解组分气体结构；

S2.基于步骤S1中优化后的结构，构建放电分解组分气体在金属改性MoSe₂表面的最佳吸附结构；