氧空位和B离子共掺杂TiO_2催化性能的研究

采用密度泛函理论的第一性原理方法,对氧空位V_O和B离子单掺杂、共掺杂锐钛矿相TiO_2的电荷布居、态密度、可见光吸收光谱等问题进行了对比分析。结果表明:氧空位V_O与掺杂B离子协同作用,使更多的Ti原子失电子能力下降,Ti~(4+)减少而更多低价位的Ti~(3+)出现,有利于减少光生电子-空穴的复合。掺杂形成n型简并半导体,根据对吸收光谱的分析,共掺杂能够提高波长较长(570nm,2.11eV)的可见光吸收效率。因此,共掺杂不仅能提高可见光吸收效率,而且能减弱光生电子-空穴的复合,更有利于提高晶体光催化性能。