毕节学院学报
畢節學院學報
필절학원학보
JOURNAL OF BIJIE UNIVERSITY
2014年
8期
42-48
,共7页
锐钛矿TiO2%第一性原理%吸附%Fe掺杂%形成能
銳鈦礦TiO2%第一性原理%吸附%Fe摻雜%形成能
예태광TiO2%제일성원리%흡부%Fe참잡%형성능
Anatase TiO2%First-principles%Adsorption%Fe Doped%Formation Energy
基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现:Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现:Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。
基于週期性密度汎函理論,本文研究瞭Fe吸附于銳鈦礦TiO2(001)麵、替位摻雜錶麵Ti位,以及在橫嚮晶隙和縱嚮晶隙內部摻雜的晶體結構變化及形成能,討論瞭對應的能帶結構及態密度的變化。為與錶麵氧空位進行對比,計算瞭氧空位存在條件下的能帶結構及態密度。通過形成能的比較髮現:Fe在吸附于晶體錶麵併嚮體內遷移時,傾嚮于摻雜在晶體錶麵晶隙位置。通過對電子結構及態密度的分析髮現:Fe在晶體錶麵晶隙摻雜較錶麵氧空位摻雜更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。
기우주기성밀도범함이론,본문연구료Fe흡부우예태광TiO2(001)면、체위참잡표면Ti위,이급재횡향정극화종향정극내부참잡적정체결구변화급형성능,토론료대응적능대결구급태밀도적변화。위여표면양공위진행대비,계산료양공위존재조건하적능대결구급태밀도。통과형성능적비교발현:Fe재흡부우정체표면병향체내천이시,경향우참잡재정체표면정극위치。통과대전자결구급태밀도적분석발현:Fe재정체표면정극참잡교표면양공위참잡경유리우TiO2광최화양화효솔적제고。
Base on the periodic density functional theory calculations,the structures,formation energies, band structures and density of states are investigated with iron adsorbed on the surface of TiO2(001),substitut-ed Ti sites of surface and subsurface,and in the vacancies of horizontal and longitudinal.For the comparisons, the band structures and density of states of O vacancy on the surface are calculated also.Our formation energy calculations suggest that the Fe atom prefers to transfer from the adsorbed surface to the vacancy.The analysis of the electronic structure and density of states of the Fe doped configure show that the photocatalytic activities of TiO2(001) is upgraded and becomes better than ones with O vacancy.