SO2F2 is a typical fault product of SF6 electrical insulation equipment. Detecting SO2F2 can indicate whether the equipment is faulty. SO2F2 is a hazardous gas that can cause harm to the human body. This study reports on the development of the SO2F2 sensor using TiO2-NiS for the first time, and the investigation of its gas sensitivity to SO2F2 in SF6 background and air. The effective construction of the TiO2-NiS heterojunction was characterized via the XRD, SEM, and TEM. The TiO2-NiS heterojunction sensor for SO2F2 has a working temperature of 150°C in both SF6 and air environments with the response and recovery time of 6 s/2 s to 5 ppm SO2F2 in the air and 5 s/6 s in the SF6 environments, respectively. The sensor has a strong linear fit and a detection limit of 100 ppb. The long-term stability, selectivity, resistance to moisture, and responsiveness/recovery are features of this sensor. Furthermore, it was demonstrated that SO2F2 adsorption performance on the TiO2-NiS heterojunction outperformed that of TiO2 and NiS based on first principles, and density of states and differential charge density provided a more detailed description of the interaction between SO2F2 gas and the TiO2-NiS heterojunction. The oxygen competitive adsorption of SO2F2 and lattice oxygen molecules on the surface of TiO2-NiS heterojunction, as well as the interaction between adsorbed F2− on the TiO2-NiS heterojunction surface and SO2F2, may be used to characterise the sensing mechanism in the SF6. At the same time, the prepared SO2F2 sensor can effectively measure the concentration of SO2F2 through hardware, and give early warning when the concentration exceeds the safe value.

Hydrogen (H2) is considered one of the promising energy sources to replace fossil fuels so efficient H2 sensing technology is a necessary condition to ensure the safety of people's livelihood and economic development. In this paper, ZnO obtained by calcination of precursor ZIF-8 has a regular dodecahedral structure. The product of In2O3 obtained with the participation of the surfactant PEO-PPO-PEO has two different crystal forms, namely cubic phase c-In2O3 and hexagonal h-In2O3. Crystal form c-In2O3 is 7.07 wt% of the mass of h-In2O3. When ZnO is 5 wt% of In2O3, the H2 sensor based on the ZnO (5 %)-Inc/Inh composite material has the best response performance and the operating temperature is 450 °C. The sensor's response time for detecting 5000 ppm H2 is less than 1 s, and the recovery time is 6 s with a response intensity of 79.91. The limit of detection (LOD) is 53 ppb, which is much lower than the explosive concentration (4–75 V/V%). Density functional theory (DFT) is utilized for investigating the performance advantages of Inc/Inh composites over pure c-In2O3 and h-In2O3 and further elaborating the mechanism of ZnO improving the gas-sensing performance of ZnO (5 %)-Inc/Inh. The sensor based on ZnO (5 %)-Inc/Inh composite may guide the research of high-performance H2 sensors. The H2 adsorption mechanism of the sensor was analyzed based on the oxygen adsorption mechanism.