过渡金属掺杂锐钛矿TiO2(101)表面的改性

• 作者: 江兆潭 温浩 苏巧智 韩清珍 高锦花
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 锐钛矿TiO2 (101)面 过渡金属掺杂 电子结构 光学性质
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 238-247
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.067101

摘要

采用密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对过渡金属Fe,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag和Au的中性原子在锐钛矿TiO2(101)面上的掺杂改性开展了系统深入的理论研究.通过比较分析锐钛矿TiO2(101)面掺杂前后的几何结构、电子结构和光学性质等,揭示了宏观催化活性与电子结构、光电子特性之间的关联.结果表明:过渡金属掺杂能减小禁带宽度或引入杂质能级,从而提高TiO2(101)面的可见光响应;杂质能级通常位于禁带内,这主要是由过渡金属原子的d电子态贡献形成的;不同过渡金属掺杂的TiO2(101)面具有不同的光催化性能,这与掺杂后的禁带宽度、费米能级位置、杂质能级的形成位置以及过渡金属原子的最外层电子排布等有关.本研究为TiO2光催化剂结构设计与改性提供了指导性参考,并有利于加深人们对其他材料的过渡金属掺杂的理解.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	温浩	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	54	493	13.0	20.0
2	韩清珍	中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室	11	33	3.0	5.0
3	江兆潭	北京理工大学物理学院	8	19	3.0	4.0
4	苏巧智	北京理工大学物理学院	3	11	2.0	3.0
8	高锦花	北京理工大学物理学院	3	11	2.0	3.0