检索结果-南通市图书馆

计算机与应用化学 2010年第9期27卷 1161-1165页

作者：魏志钢徐艳阳潘湛昌陈世荣文梦葵钟雪春广东工业大学轻工化工学院广东广州510006 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室吉林长春130023

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法,对ni-n共掺杂前后锐钛矿型TiO_2的超晶胞体系进行了几何结构优化,从理论上给出了掺杂体系的晶格参数。讨论了ni掺杂、n掺杂、ni-n共掺杂对锐钛矿型TiO_2的晶体结构、能带结构、态... 详细信息

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法,对ni-n共掺杂前后锐钛矿型TiO_2的超晶胞体系进行了几何结构优化,从理论上给出了掺杂体系的晶格参数。讨论了ni掺杂、n掺杂、ni-n共掺杂对锐钛矿型TiO_2的晶体结构、能带结构、态密度等的影响。结果表明:ni-n共掺杂对锐钛矿型TiO_2的晶格参数和晶体结构的影响不大,从能带结构和态密度看,ni掺杂后TiO_2价带和导带之间出现了主要由O-2p和ni-3d共同作用而产生的杂质能级,n的掺入使得TiO_2导带下移。ni、n的共同作用导致禁带宽度变窄,吸收带红移,拓宽了光响应范围。这些计算结果很好地解释了ni-n共掺杂锐钛矿型TiO_2在可见光下具有良好的光催化性能的内在原因。本文从理论上对纯TiO_2,以及ni掺杂、n掺杂、ni-n共掺杂进行了较系统的研究,其中纯TiO_2和n掺杂TiO_2的结果与前人的一致;ni掺杂和ni-n共掺杂是这个系列的新内容。从理论上对这个系列的TiO_2光催化材料进行了比较,得出ni掺杂和ni-n共掺杂可以使TiO_2的禁带宽度变窄,有助于光催化活性提高这一结论,与我们的紫外可见吸收实验结果一致,与前人实验中发现ni-n共掺杂TiO_2在可见光区的活性比纯TiO_2高1倍的实验事实相符。

关键词：第一性原理锐钛矿型TiO2 ni—n共掺杂

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