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BN烯具有周期性的六元环结构,类似于石墨烯的特殊的机械和电子特性,可以实现对单个气体分子的检测。因此它可以成为一种新的传感器电极材料,用来检测有毒有机小分子气体。甲醛是一种在生活中常见的剧毒物质,也是一种致癌物,因此为了便于对甲醛实施监测,寻找一种吸附能力强,气敏响应速度快的气体传感器十分必要。文章中应用密度泛函理论基础之上的第一性原理方法,探究了本征、掺杂S、Al、P以及B原子和N原子空缺的BN烯吸附甲醛分子的体系。通过Materials Studio中的CASTEP模块,构建了BN烯吸附结构的三维模型,对甲醛分子吸附于不同体系的BN烯的不同位置上的结构进行了几何优化,给出了未掺杂、掺杂和缺陷的BN烯吸附甲醛气体的吸附能和态密度,同时还可以得到体系的能带和电荷转移情况。结果表明:掺杂S或Al的BN烯体系的吸附能力明显高于未掺杂的BN烯。S、Al掺杂的BN-CH2O体系的电导率随能带隙的大小或能带隙中杂质的引入而增加,这使得BN烯可以作为检测甲醛的传感器电极材料。研究表明,S、Al掺杂加速了BN烯对甲醛气体的响应,提高了BN烯作为传感器电极材料对甲醛气体的敏感性。由于S、Al的掺杂,BN烯与甲醛之间的电荷转移显著增加,从而改变了载流子浓度,提高了电导率。传感器恢复时间计算结果表明,S掺杂的BN烯在室温下甲醛分子解吸是不现实的,而Al掺杂的BN烯在室温下有适合的恢复时间,适合甲醛分子检测和循环使用。结合理论分析结果,我们认为Al掺杂的BN烯对甲醛分子的敏感性是一种较好的改善策略,而掺杂S的BN烯可以作为一种气体吸附剂,用于从特定环境中去除甲醛分子。P掺杂对BN-CH2O体系的影响很小。对于缺陷的BN烯体系,研究表明,不论是B原子空缺还是N原子空缺的BN烯的吸附能力明显高于本征的BN烯。通过计算还可以得到甲醛分子距离B原子和N原子空缺的BN烯平面的距离明显变小,并形成了化学键,可以改善BN烯的传感时的敏感性。由于B原子和N原子的空缺,BN烯与甲醛分子之间的电荷转移显著增加,提高了载流子浓度与电导率。以上分析可知空缺可以增强BN烯对甲醛气体的吸附能,加快对甲醛气体的响应,提高了BN烯作为传感器电极材料对甲醛气体的敏感性。因此,缺陷的BN烯也可用于甲醛的检测。