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N掺杂锐钛矿二氧化钛光响应红移的模拟计算


□ 潘湛昌 彭康华 张环华 肖楚民 魏志钢

  摘要:利用密度泛函理论(DFT),采用平面波超软赝势方法,模拟计算了掺N锐钛矿相TiO2对能隙、Fermi能级、态密度的影响,以探讨其可见光活性的机理。计算结果表明:表面HOMO和LUMO分别主要由Ti的3d轨道和O、N的2p轨道构成,掺杂出现的N2S态增加了N掺杂的稳定性。并发现N掺杂从两个方面使TiO2材料的带隙变窄:一为N掺杂使Fermi能级移入价带,使带隙变窄;二为在价带的上方引入了独立的能级,在导带下方引入一个宽为0.9eV左右的能带,这两个掺杂能级使其禁带减小。
  关键词:二氧化钛;N掺杂;可见光;光催化;密度泛函
  中图分类号:O 643 文献标识码:A
  文章编号:0367-6358(2008)03-141-03


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摘自:化学世界
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