Ce-N共掺锐钛矿TiO2(001)取向电子结构和光学性质

Ce-N共掺锐钛矿TiO2(001)取向电子结构和光学性质

论文摘要

采用第一性原理研究了Ce和N共掺杂锐钛矿TiO2的稳定性、电子结构和光学性质。结果表明在锐钛矿TiO2中Ce倾向于间隙掺杂,而N更倾向于O替位掺杂;Ce单掺杂和Ce-N共掺杂都能使TiO2带隙宽度减小,同时N原子还能在价带顶引入浅受主能级,有利于可见光的吸收和阻止光生载流子-空穴复合;Ce单掺杂和Ce-N共掺杂锐钛矿TiO2(001)取向都满足光催化制氢条件,因此都具有良好的光催化特性。综合分析带边位置和吸收光谱发现Ce-N共掺杂能有效提高锐钛矿TiO2(001)取向的光催化制氢能力。

论文目录

  • 1 模型构建与计算方法
  • 2 计算结果与讨论
  •   2.1 结构稳定性
  •   2.2 态密度
  •   2.3 带边位置
  •   2.4 吸收系数
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 董明慧,苑光明,王学文,刘恩超,张彩丽

    关键词: 锐钛矿,第一性原理,电子结构,光学性质,光催化,受主能级

    来源: 电子元件与材料 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,无机化工

    单位: 齐鲁理工学院,太原理工大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51602102,51874079),齐鲁理工学院教学改革项目(JG201858)

    分类号: O643.36;O644.1;TQ116.2

    DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2019.11.003

    页码: 14-20

    总页数: 7

    文件大小: 7460K

    下载量: 124

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    Ce-N共掺锐钛矿TiO2(001)取向电子结构和光学性质
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