气体绝缘开关设备(GIS)放电过程中产生的SO_2组分,与放电故障类型和严重程度具有密切关系。探究具有优异气敏检测能力的SO_2气敏传感器,可为在线监测GIS放电故障提供检测基础。基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,首先,优化了不同数量TiO_2在石墨烯表面的掺杂结构,获得最优化掺杂结构;其次,让SO_2气体分子以不同方式靠近本征石墨烯,计算分析SO_2气体分子在TiO_2-graphene表面的吸附结构、吸附能和电荷转移;最后,对比分析气体吸附前后体系的总态密度(DOS)和分波态密度(PDOS),探究SO_2与TiO_2掺杂石墨烯结构之间相互作用机理。研究发现,两个TiO_2掺杂具有最优掺杂结构,对单个和双SO_2气体分子均具有良好的吸附性能且都为化学吸附。因此,基于TiO_2掺杂石墨烯材料的气敏传感器在GIS放电分解组分检测与故障诊断领域具有良好的应用前景。