李晓怡 ，梅甜甜 ，王 畅 ，吴建宝

（上海工程技术大学 数理与统计学院，上海 201620）

SO2、NO2、NO、NH3和CO等有毒气体是常规化石燃料燃烧以及汽车排放而释放到大气中的最常见的有毒有害气体[1−3]. 其中，SO2、NO2、NO等是大气主要污染物，会造成酸雨、雾霾和光化学烟雾等污染现象[4]. 因此，以经济的方式检测有毒气体的高性能气体传感器的研发对于保护人类和环境是十分必要的[5]. 二维材料由于具有较大的表面积、独特的电子特性和卓越的电荷转移机制[6]，在气体传感应用中受到广泛关注. 因此，开发用于有毒气体检测的高效传感器，在环境、工业、农业和医疗应用中具有重要意义[7−8].

尽管石墨烯显示出许多优异的性能，但其较低的吸附能和电荷转移限制了其在传感上的应用.受各种类似石墨烯的2D材料的电子特性和潜在传感应用的启发，Cui等[9]通过第一性原理，发现二维C3N对NO2和SO2分子展现了较高的敏感性和选择性，使C3N有望成为高灵敏度气体传感器.Niu等[10]通过密度泛函理论（DFT）计算蓝磷单层对小气体分子H2S、SO2的气敏特性，发现其具有很好的气敏性能. Mao等[11]通过第一性原理计算，研究具有点缺陷工程的GeSe单层吸附有毒气体（NH3、SO2和NO2）分子的结构、稳定性、状态密度和功函数，发现气体分子与GeSe单分子膜点缺陷之间的相互作用非常敏感，并使得GeSe的电子结构和功函数变化极大，从而具有检测性能.Rad等[12]通过密度泛函理论计算N掺杂石墨烯吸附SOx（x = 2, 3）分子的能力，发现SO2和SO3分子的吸附能可达到−27.5和−65.2 kJ/mol，可以引入N掺……