计算机与应用化学
計算機與應用化學
계산궤여응용화학
COMPUTERS AND APPLIED CHEMISTRY
2011年
3期
270-274
,共5页
史卫梅%陈其凤%徐耀%吴东%霍春芳
史衛梅%陳其鳳%徐耀%吳東%霍春芳
사위매%진기봉%서요%오동%곽춘방
半导体%TiO2%C掺杂%第一性原理
半導體%TiO2%C摻雜%第一性原理
반도체%TiO2%C참잡%제일성원리
基于第一性原理的平面波超软赝势方法,本文研究了C分别代替Ti和O原子位置掺杂的锐钛矿TiO2的晶体结构,电子结构以及光学性质.结果表明,C在掺杂体系中的存在状态与掺杂位置密切相关;掺杂后引起晶格参数,键长等变化,导致晶体中结构单元偶极矩增大,从而可以改善光催化性能.C掺入后由于C 2p态与O 2p和Ti3d态发生杂化,引起态密度分布发生变化,禁带宽度减小,且代替TiO2中O位置掺杂时,出现杂质能级.光学性质的计算结果与电子结构一致,2种掺杂模型的光吸收带边均发生红移.这些结果较好地解释了C掺杂TiO2具有优良光催化活性的原因.此外,研究比较了C原子在不同掺杂位置对锐钛矿TiO2电子结构和光催化活性影响的差别.
基于第一性原理的平麵波超軟贗勢方法,本文研究瞭C分彆代替Ti和O原子位置摻雜的銳鈦礦TiO2的晶體結構,電子結構以及光學性質.結果錶明,C在摻雜體繫中的存在狀態與摻雜位置密切相關;摻雜後引起晶格參數,鍵長等變化,導緻晶體中結構單元偶極矩增大,從而可以改善光催化性能.C摻入後由于C 2p態與O 2p和Ti3d態髮生雜化,引起態密度分佈髮生變化,禁帶寬度減小,且代替TiO2中O位置摻雜時,齣現雜質能級.光學性質的計算結果與電子結構一緻,2種摻雜模型的光吸收帶邊均髮生紅移.這些結果較好地解釋瞭C摻雜TiO2具有優良光催化活性的原因.此外,研究比較瞭C原子在不同摻雜位置對銳鈦礦TiO2電子結構和光催化活性影響的差彆.
기우제일성원리적평면파초연안세방법,본문연구료C분별대체Ti화O원자위치참잡적예태광TiO2적정체결구,전자결구이급광학성질.결과표명,C재참잡체계중적존재상태여참잡위치밀절상관;참잡후인기정격삼수,건장등변화,도치정체중결구단원우겁구증대,종이가이개선광최화성능.C참입후유우C 2p태여O 2p화Ti3d태발생잡화,인기태밀도분포발생변화,금대관도감소,차대체TiO2중O위치참잡시,출현잡질능급.광학성질적계산결과여전자결구일치,2충참잡모형적광흡수대변균발생홍이.저사결과교호지해석료C참잡TiO2구유우량광최화활성적원인.차외,연구비교료C원자재불동참잡위치대예태광TiO2전자결구화광최화활성영향적차별.
