N/Rh共掺杂金红石TiO2表面对CO气体光学气敏传感特性的影响

• 作者: 冯庆 朱洪强 白雪 陈杨 非胜霄
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 材料 第一性原理 金红石相 CO气体 光学气敏传感
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 材料与薄膜
• 页码范围: 206-213
• 页数: 8页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201946.1103003

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算了金红石TiO2(110)纯净表面以及掺杂N、掺杂Rh和N/Rh共掺表面吸附CO分子后的光学气敏传感特性.研究发现:纯净和掺杂表面吸附CO分子后均表现出光学气敏传感特性,其原因是表面氧空位的氧化作用;而N/Rh共掺杂对表面氧化性改善得最多,吸附CO分子后吸附距离最小,吸附能最大,稳定性最好,且易于实现.因此,相比于纯净及单掺杂体系,N/Rh共掺杂表面对气体有更好的光学气敏传感效应,是一种改进TiO2光学气敏传感材料的良好方式.