金红石相TiO2(110)面吸附H2S分子光学气敏效应的微观机制与特性

• 作者: 冯庆 周晴 岳远霞 朱洪强
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 原子与分子物理学 光学气敏材料 金红石 H2S 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 材料
• 页码范围: 148-155
• 页数: 8页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201441.1206001

摘要

光学气敏材料吸附气体分子后导致光学性质发生变化,运用这一原理来检测环境中的气体成分,称为光学气敏效应.采用基于密度泛函理论(DFT)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了光学气敏材料金红石相TiO2 (110)表面吸附H2S分子的微观特性,计算了TiO2(110)表面吸附能、电荷密度、态密度和光学性质的变化.结果表明,TiO2最稳定的表面是终止于二配位O原子的(110)面,只有含有氧空位的表面才能稳定吸附H2S,且氧空位比例越高,越有助于H2S吸附于表面;表面吸附H2S以水平吸附方式为主,在氧空位比例达到33％时,吸附能为0.7985 eV;吸附的实质是表面氧空位具有氧化性,氧化了H2S分子.在可见光400～760 nm范围内,存在氧空位的TiO2(110)表面吸附H2S后都可改善表面的光学性质.氧空位缺陷浓度越高,改善材料对可见光的吸收和反射能力越强,光学气敏响应能力越佳.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯庆		47	245	11.0	13.0
2	周晴		7	6	1.0	2.0
3	岳远霞		10	67	4.0	8.0
4	朱洪强		5	0	0.0	0.0