岳远霞
,
冯庆
,
王寅
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.014
非金属杂质掺杂TiO2半导体改善对可见光区域的光催化性质是近年来的一个研究热点,但相关杂质缺陷的形成能研究却不多.通过基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,研究了非金属元素C、N、F掺杂锐钛矿型TiO2之后的缺陷形成能与电子性质.结果表明,3种元素掺杂进入TiO2后缺陷形成能的大小排序为C＞N＞F,说明F元素最容易掺杂进入TiO2晶格.但是掺入F元素后对TiO2禁带宽度的改变不大,在提高TiO2对可见光的响应方面F元素的效果不如N、C两种元素.因此,对于掺杂来改善TiO2对可见光的响应方面,N元素比C、F的效果更好.
关键词:
第一性原理
,
密度泛函理论
,
C,N,F掺杂
,
缺陷形成能
,
电子性质
刘华忠
,
马为川
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.022
利用DFT＋U方法研究了氟离子掺杂对锐钛矿型TiO2(001)面对O2分析吸附的影响.共研究了由F离子分别取代表面上的2配位或3配位O 离子,或表面上5配位Ti离子下的3配位O 离子所形成的3种F离子杂质(分别记为FⅠ、FⅡ和FⅢ)的影响.F掺杂的表面与分子的作用结果表明,FⅠ杂质能够提高表面的稳定性,而FⅢ能提高表面的活性；由掺入FⅡ离子的表面与未掺杂的表面的活性相当.结果表明,3种形式 F 离子掺杂能显著提高的TiO2表面对 O2分子的吸附能力.电子结构分析显示,F掺杂所形成的 Ti3＋在增强表面对分子的吸附能力中起着重要的作用.
关键词:
TiO2
,
O2分子
,
吸附
,
第一性原理
