金红石相氧化物TiO2,SnO2和GeO2表面氧化性对HCl气体光学气敏传感特性的影响

• 作者: 冯庆 刘鹏 周康 田芸
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 金红石相 HCl气体 金属氧化物 密度泛函理论 光学气敏传感材料
• 年，卷（期）: 2017,（16）
• 所属期刊栏目: 凝聚态物理学
• 页码范围: 1729-1737
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972017-00080

摘要

利用光学气敏材料吸附气体来检测气体成分及浓度,成为了大家的一个研究热点.采用基于密度泛函理论(DFT-D)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了含氧空位金红石相TiO2(110)表面,SnO2(110)表面和GeO2(110)表面吸附HCl气体后,表面结构的氧化性能、态密度、电荷分布、差分电荷密度以及光学性质,讨论吸附对光学气敏传感特性的影响.研究发现:HCl气体均易吸附于含氧空位金红石相TiO2,SnO2和GeO2表面;且吸附后的稳定性为:TiO2＞SnO2＞GeO2;氧化性是影响吸附能力和光学气敏传感性能的重要因素,HCl分子吸附于表面后其氧化性强弱为:TiO2氧空位＞SnO2氧空位＞GeO2氧空位;从态密度和光学性质分析发现,含氧空位金红石相TiO2(110)吸附HCl分子后,光学性质的改变最为明显,特别是对于500～700 nm的光,TiO2具有很好的光学气敏传感效应,可作为一种较为理想的光学气敏传感材料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周康		3	3	1.0	1.0
2	冯庆		47	245	11.0	13.0
3	田芸		4	3	1.0	1.0
4	刘鹏		3	4	1.0	2.0