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Cu、N共掺杂锐钛矿型二氧化钛的理论研究
  • 期刊名称:化学世界,2011,52(2),69-73.
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学] O614.4[理学—无机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006, [2]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120023
  • 相关基金:国家自然科学基金(20773013}20803014);广东省科技计划项目(2006836702004;20088010600048).
  • 相关项目:二氧化钛表面光电催化消除饮用水中砷的理论研究
中文摘要:

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)方法,模拟计算了Cu、N共掺杂锐钛矿Ti O2,讨论了Cu掺杂、N掺杂、Cu、N共掺杂对锐钛矿Ti O2的晶体结构、能隙、态密度等的影响。结果表明Cu、N共掺杂锐钛矿Ti O2晶体后,导带主要由N-2p和Ti-3d轨道上的电子构成,价带主要由O-2p和Cu-3d轨道上的电子构成,禁带宽度(Eg)变小,Ti O2的吸收带红移,费米能级降低,体系稳定性提高,从而有助于提高Ti O2的光催化活性。

英文摘要:

Using density function theory(DFT),the geometry,band structure and electronic density of states of Cu-N co-doped anatase titanium dioxides(Cu-N/TiO2) were studied at plane wave ultra-soft pseudo-potential(PWPP) level.The conduction bands involve N-2p and Ti-3d electrons,and value bands include O-2p and Cu-3d electrons in Cu-N/TiO2.The forbidden band becomes narrower,and the Fermi energy becomes lower at the same time.It may lead us to the conclusion that there should be a red shift of the absorption band to enhance the nature-light photocatalytic activity of TiO2 with the adulteration of Cu and N.

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