| Gd掺杂锐钛矿型二氧化钛的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 魏志钢,潘湛昌,徐阁,文梦葵,邹燕娣,钟雪春. Gd掺杂锐钛矿型二氧化钛的第一性原理研究[J]. 材料科学与工程学报, 2011, 0(2): 217-220,213 |
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| 作者姓名： | 魏志钢 潘湛昌 徐阁 文梦葵 邹燕娣 钟雪春 |
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| 作者单位： | 广东工业大学轻工化工学院;吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(20773013,20803014); 广东省科技计划资助项目(2008B010600048) |
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| 摘 要： | 采用基于密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法并选择GGA水平上的PW91相关能泛函,模拟计算了Gd掺杂前后锐钛矿型TiO2的几何结构、能带结构、态密度和光吸收系数,并与实验结果进行比较。结果表明:Gd掺杂锐钛矿型TiO2晶体后,对称性不变,晶格常数变大,价带顶部主要由O-2p和Gd-4f轨道上的电子共同构成,导带底部主要由Ti-3d轨道上的电子构成;主要由于价带上移使得禁带宽度(Eg)变小,TiO2吸收带边红移,可见光区的光吸收强度增加。可见,Gd掺杂有助于提高TiO2催化剂的光催化活性,扩展其光响应范围。
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| 关 键 词： | Gd掺杂TiO2 密度泛函理论 电子结构 光学性质 |
First-principles Study of Gd-doped Anatase TiO_2 |
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| WEI Zhi-gang,PAN Zhan-chang,XU Ge,WEN Meng-kui,ZOU Yan-di,ZHONG Xue-chun. First-principles Study of Gd-doped Anatase TiO_2[J]. Journal of Materials Science and Engineering, 2011, 0(2): 217-220,213 |
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| Authors: | WEI Zhi-gang PAN Zhan-chang XU Ge WEN Meng-kui ZOU Yan-di ZHONG Xue-chun |
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| Affiliation: | WEI Zhi-gang~1,2,PAN Zhan-chang~1,XU Ge~1,WEN Meng-kui~1,ZOU Yan-di~1,ZHONG Xue-chun~1(1.Faculty of Light Industry and Chemical Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China,2.Institute of Theoretical Chemistry,State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry,Jilin University,Changchun 130023,China) |
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| Abstract: | Using density function theory(DFT),the geometry,the band structure,the densitiy of states and the photocatalytic activity of anatase TiO_2 and Gd-doped anatase TiO_2 were calculated at plane wave ultra-soft pseudo-potential level.The exchange-correlation interaction was treated within the generalized gradient approximation(GGA) with the functional parameters of PW91.The theoretical results fit well with the experimental results.It shows that the symmetry of Gd-doped anatase TiO_2 maintains the same as that ... |
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| Keywords: | Gd-doped anatase TiO_2 density function theory electronic structure optical properties |
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