浓度对Al掺杂TiO2电子结构影响的第一性原理计算 |
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引用本文: | 田景芝,张苹,荆涛,邓启刚,阚伟.浓度对Al掺杂TiO2电子结构影响的第一性原理计算[J].材料科学与工程学报,2014(3):349-352,357. |
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作者姓名: | 田景芝 张苹 荆涛 邓启刚 阚伟 |
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作者单位: | 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院; |
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基金项目: | 黑龙江省自然科学基金资助项目(QC2010121) |
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摘 要: | 运用第一性原理超软赝势方法计算了不同Al掺杂浓度对TiO2能带结构、分波态密度、光吸收谱图的影响。计算结果表明:Al原子进入TiO2晶格后,晶胞体积减小;随着掺杂浓度的增大,禁带宽度减小,吸收带边红移越来越明显;不同掺杂浓度下,虽然Al的3s和3p轨道对导带和价带贡献较小,但对TiO2可见光吸收能力大有改善;在波长为100~280nm处,Al掺杂TiO2的紫外光吸收能力有所降低,波长为450~1000nm时,TiO2的可见光吸收能力明显增强。对比四种不同掺杂浓度下TiO2的光催化活性,发现浓度为9%左右时催化效果更好一些。
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关 键 词: | TiO2 Al掺杂浓度 电子结构 第一性原理 |
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