六氟化硫（SF₆）分解组分检测是诊断SF₆气体绝缘设备早期潜伏性绝缘故障的最佳方式之一。研制一系列高性能气体传感器组成可同时检测各种SF₆分解组分气体的气体传感器阵列,是实现SF₆气体绝缘设备在线监测与故障诊断的物质前提。随着SF₆气体绝缘设备在电网中的广泛应用,坚持长期持续开展此项研究工作,不仅可有效降低设备故障率和运维费用,也是保障电网安全运行的重要内容。基于功能化石墨烯作为气敏材料在气体传感器方面展现出广阔的应用前景,本文依托国家自然基金,针对相关课题——银掺杂石墨烯检测六氟化硫分解组分的气敏研究,选择SF₆分解组分气体（SO₂F₂、SOF₂、SO₂）作为研究对象,采用氧化还原法制备新型气敏材料——银掺杂石墨烯,通过几种典型表征方法进行微观形貌与结构特征的检测,使用气喷法工艺制作电阻型气体传感器,沿用本课题组自主设计的气敏响应测试平台,研究在室温条件下银掺杂石墨烯气体传感器对SF₆分解组分特征气体（SO₂F₂、SOF₂、SO₂）的响应特性。同时,基于密度泛函理论的第一性原理,建立银掺杂石墨烯模型,优化气体吸附体系模型,分别详细计算出SF₆分解组分特征气体（SO₂F₂、SOF₂、SO₂）作用于银掺杂石墨烯表面的吸附能,净电荷转移量,电子态密度,最高已占轨道,最低未占轨道等一系列表征吸附过程气敏参量。取得的研究成果有如下几点:（1）本文采用氧化还原法制备的新型气敏材料——银掺杂石墨烯,结晶度良好,纳米银颗粒以覆盖或者包裹的形式均匀分布在石墨烯薄膜表面。使用气喷法工艺制作出的银掺杂石墨烯气体传感器在室温条件下能有效完成气敏响应的测试工作。从宏观实验中发现,银掺杂石墨烯传感器对不同浓度的不同气体间的响应特性存在较为明显的差异。它们灵敏度绝对值的大小顺序依次为:SO₂F₂、SO₂、SOF₂。银掺杂石墨烯对SO₂F₂气体具有选择性。从微观理论中发现,银原子掺杂至石墨烯表面有效地改变其表面的电子云分布,成为催化气体分子与石墨烯表面发生吸附作用的活性中心,降低气体化学吸附的活化能的同时为其提供可吸附位点,从而促进气体分子与银掺杂石墨烯体系的相互作用。同时,银纳米颗粒为气体分子提供可吸附位点,促进气体分子与银掺杂石墨烯体系的相互作用。（2）基于密度泛函理论的第一性原理建立银掺杂石墨烯模型,优化气体吸附体系模型,分别分析出SF₆特征分解组分气体在单分子（SO₂F₂、SOF₂、SO₂）与双分子（2SO₂F₂、2SOF₂、2SO₂）情况下与银掺杂石墨烯表面相互作用的气敏机理。两种情况下均可发现,SO₂F₂、SO₂两种特征气体与银掺杂石墨烯表面的吸附作用属于较强烈的化学吸附,作用强度SO₂F₂>SO₂,而SOF₂于银掺杂石墨烯表面的吸附作用属于物理吸附效应。（3）理论计算获得的SF₆分解组分特征气体（SO₂F₂、SOF₂、SO₂）与银掺杂石墨烯表面相互作用强弱顺序和实验所得的灵敏响应度大小顺序高度一致。当气体分子（SO₂F₂、SOF₂和SO₂）附着于银掺杂石墨烯表面时产生诱导拉电子效应,银掺杂石墨烯表面的电子部分转移至气体分子上,其表面的空穴增多而使其导电性能增强,与宏观上表现为吸附气体分子后体系的电阻值均下降对应,上述过程称为p型吸附,银掺杂石墨烯展现出P型半导体特征。