Ce-N共摻銳鈦礦TiO2(001)取向電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)
董明慧; 苑光明; 王學(xué)文; 劉恩超; 張彩麗 齊魯理工學(xué)院; 山東濟(jì)南250200; 太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 山西太原030024
關(guān)鍵詞：銳鈦礦tio2 第一性原理 電子結(jié)構(gòu) 光學(xué)性質(zhì) 光催化
摘要：采用第一性原理研究了Ce和N共摻雜銳鈦礦TiO2的穩(wěn)定性、電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì).結(jié)果表明在銳鈦礦TiO2中Ce傾向于間隙摻雜,而N更傾向于O替位摻雜;Ce單摻雜和Ce-N共摻雜都能使TiO2帶隙寬度減小,同時(shí)N原子還能在價(jià)帶頂引入淺受主能級,有利于可見光的吸收和阻止光生載流子-空穴復(fù)合;Ce單摻雜和Ce-N共摻雜銳鈦礦TiO2(001)取向都滿足光催化制氫條件,因此都具有良好的光催化特性.綜合分析帶邊位置和吸收光譜發(fā)現(xiàn)Ce-N共摻雜能有效提高銳鈦礦TiO2(001)取向的光催化制氫能力.
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