【摘 要】
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采用第一性原理平面波超软赝势方法,系统研究了Mn,N共掺杂对锐钛矿相TiO2的晶体结构、缺陷形成能、电子结构、光学性质以及氧化还原能力的影响.研究表明:Mn,N共掺杂锐钛矿相T
【机 构】
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湖南城市学院物理与电信工程系; 云南大学物理科学与技术学院云南省纳米材料与技术重点实验室; 湖南工程职业技术学院信息工程系;
【基金项目】
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国家自然科学基金(批准号:50862009,51062017)资助的课题~~
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采用第一性原理平面波超软赝势方法,系统研究了Mn,N共掺杂对锐钛矿相TiO2的晶体结构、缺陷形成能、电子结构、光学性质以及氧化还原能力的影响.研究表明:Mn,N共掺杂锐钛矿相TiO2后,TiO2晶格发生了畸变,导致晶体八面体偶极矩增加,有利于光生电子-空穴对的有效分离;在TiO2带隙中出现了杂质能级,使锐钛矿相TiO2的光学吸收带边红移,可见光区的吸收系数明显增大,有利于光催化效率的提高;在不考虑杂质能级的情况下,与纯TiO2相比,Mn,N共掺杂锐钛矿相TiO2带边的氧化还原势只有微小的变化.这些结果很好地解释了Mn,N共掺杂TiO2在可见光下具有优良的光催化性能的内在原因.
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