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I掺杂金红石TiO2(110)面的第一性原理研究

王涛 陈建峰 乐园

I掺杂金红石TiO2(110)面的第一性原理研究

王涛, 陈建峰, 乐园
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  • 利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了I掺杂金红石TiO2(110)表面的形成能和电子结构,分析了不同掺杂位置的结构对TiO2光催化性能的影响. 计算表明,氧化环境下I最容易替代掺杂表面五配位的Ti,而还原环境下最容易替代掺杂表面的桥位氧. I替位Ti或I替位O都能降低禁带宽度,可能使TiO2吸收带出现红移现象或产生在可见光区的吸收,其中I替位桥位氧的禁带宽度最小. 吸收光谱表明,I掺杂不仅能提高TiO2可见光响应,同时可增加紫外光的吸收能量,提高其可见光及紫外光下的光催化性能.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2012AA030307)和北京化工大学“化工网络项目”资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-08
  • 修回日期:  2014-06-17
  • 刊出日期:  2014-10-05

I掺杂金红石TiO2(110)面的第一性原理研究

  • 1. 北京化工大学化学工程学院, 有机无机复合材料国家重点实验室, 北京 100029
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2012AA030307)和北京化工大学“化工网络项目”资助的课题.

摘要: 利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了I掺杂金红石TiO2(110)表面的形成能和电子结构,分析了不同掺杂位置的结构对TiO2光催化性能的影响. 计算表明,氧化环境下I最容易替代掺杂表面五配位的Ti,而还原环境下最容易替代掺杂表面的桥位氧. I替位Ti或I替位O都能降低禁带宽度,可能使TiO2吸收带出现红移现象或产生在可见光区的吸收,其中I替位桥位氧的禁带宽度最小. 吸收光谱表明,I掺杂不仅能提高TiO2可见光响应,同时可增加紫外光的吸收能量,提高其可见光及紫外光下的光催化性能.

English Abstract

参考文献 (33)

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