锐钛矿型TiO2(101)面吸附CO2分子的光学气敏传感机理

来源 :红外与激光工程 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jeffreykao95
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对金属氧化物光学气敏传感材料TiO2的探索与应用是当前研究的热点问题。采用基于密度泛函理论(DFT)中的平面波超软赝势方法,模拟计算CO2分子在锐钛矿型TiO2(101)表面的吸附行为,对吸附能,吸附距离,电子态密度以及光学性质进行分析。结果表明:CO2分子在含O空位表面的吸附效果优于无氧空位表面,且表面O空位的浓度越高,吸附效果越明显;分子平行于表面放置模型的吸附能为正值,吸附后的结构稳定,且以O端吸附为主,为此,分子平行于表面放置O端吸附于含两个O空位表面为最可能吸附模型;对电子态密度分析发现,当最佳模型吸附稳定后,含O空位表面为P型杂质,又有CO2分子中的2p电子掺入,在费米能级附近出现新峰值,改善了TiO2材料的光学性质,体现出较好的光学气敏传感特性。 The exploration and application of the metal oxide optical gas sensing material TiO2 is currently a hot issue. Adsorption behavior, adsorption distance, electron density and optical properties of CO2 molecules on the anatase TiO2 (101) surface were calculated using the plane wave super soft pseudopotential method based on density functional theory (DFT) analysis. The results show that the adsorption of CO2 molecules on the O-containing surface is better than that on the anoxic surface, and the higher the O-vacancy concentration, the more obvious the adsorption effect. The adsorption energy of the molecule parallel to the surface is positive, The structure is stable, and the main O-side adsorption, therefore, the molecule is placed parallel to the surface O-side adsorption containing two O vacancies surface is the most likely adsorption model; electronic state density analysis found that when the best model adsorption stability, The O vacancies contain P-type impurities and 2p electrons in the CO2 molecule. The new peak appears near the Fermi level, which improves the optical properties of the TiO2 material and shows good optical gas sensing properties.
其他文献
目的观察奥美拉唑、凝血酶粉联合治疗上消化道出血的疗效。方法随机将68例上消化道出血患者分为三组。分别为:凝血酶粉组22例,予凝血酶粉2000U,口服,1次/2~4h;奥美拉唑组24例,
Objective To determine the efficacy and incidence of complications of extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) compared with pneumatic ureteroscopic litho
小区里四处奔走的是狗,漂亮姑娘怀里抱着的是猫,网络上曾风行过一阵养电子鸡,现在据说不少国家的地铁在乘客刷卡进站的时候,都会有一个宠物卡通形象点头微笑致意,就以我现在
不稳定型心绞痛是介于稳定型劳累性心绞痛和心肌梗死之间的中间状态.治疗不当极易发生急性心肌梗死(AMI)或猝死.自2002年1月至2007年12月,对住院治疗的不稳定型心绞痛患者,在
对于西方国家竞选的热闹场面我一向不大关注,对于谁能竞选上总统我也不大留意,然而,最近美国民主党总统候选人克里竞选时说过的一句话我却印象深刻.他说:“地球是一个小小的
Objective To investigate the role of caspase 3 and its inhibitor Ac DEVD CHO in rat lens epithelial cell apoptosis induced by hydrogen peroxide (H 2O 2)
热老化对氯丁橡胶的粘合性能影响很大,而且发生变化的形式相当复杂.加热时,从氯丁二烯中分离出来的氯原子参与了自由基反应.
从机械式电表转向电子电表是全球的发展趋势,因为电子系统可为住宅和工业电表制造商提供更低的成本、更高的可靠性,以及改进的监控特性.Cirrus Logic新近推出的两款新型模数
光纤通信在大数据时代得到广泛的应用,其速度快、带宽大、可靠性高的特点满足了对长距离、大容量信息传输的要求。前置放大器作为光接收器的前端,其性能高低直接影响到整个光