位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
阴离子掺杂TiO_2的芯位移和热力学性质的第一性原理研究
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O[理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023
  • 相关基金:基金来源:国家自然科学基金(21173210,21225315,21321002);国家重点基础研究发展计划(973计划,2013CB834603);中国科学院战略性先导科技专项(XDA09030000).
中文摘要:

采用第一性原理计算考察了阴离子(硼、碳、氮、氟、磷、硫)掺杂的二氧化钛(包括锐钛矿相和金红石相).芯位移计算结果表明,在氮掺杂的TiO2中,间隙掺杂类型的N的1能级在XPS能谱上峰的位置要比替代掺杂的能级高,类似的结果也在硼、碳、磷和硫掺杂的TiO2上发现.然而对于F掺杂的TiO2替代掺杂的峰位置比间隙掺杂的高,且与TiO2的晶相无关.还对阴离子掺杂的TiO2进行了热力学研究.结果表明,替换掺杂的形成焓高于间隙掺杂的,因此替代掺杂的TiO2的制备需要苛刻的条件,而间隙掺杂TiO2的制备只需温和的湿化学条件.

英文摘要:

We present a comprehensive and improved density functional theory(DFT]calculation of anion-doped(anion = B,C,N,F,P,S]anatase and rutile TiO_2.The first part is a first principles calculation of the core level shifts(CLS]for various anion dopants in both anatase and rutile TiO_2.The CLS results revealed that interstitial N had a higher N 1s binding energy than substitutional N,which agreed well with experimental results.The calculation also showed that for B-,C-,S-,and P-doped TiO2,the interstitial dopant had an energy that is higher than that of a substitutional dopant,which is similar to N-doped TiO2.However,for F-doped TiO2,the energy of the substitutional dopant is higher,and this is irrespective of the TiO2 crystallography.We also calculated the enthalpy of doping and found that the substitutional dopant had a higher enthalpy than the interstitial dopant.The results revealed that substitutional doping required severe experimental conditions,whereas interstitial doping only requires modest wet chemistry conditions.

同期刊论文项目
期刊论文 6
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199