S和La共掺杂对锐钛矿相TiO_2微观结构和性能的影响 |
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引用本文: | 刘清路,朱良迪,张瑾,朱忠其,柳清菊.S和La共掺杂对锐钛矿相TiO_2微观结构和性能的影响[J].功能材料,2014(6). |
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作者姓名: | 刘清路 朱良迪 张瑾 朱忠其 柳清菊 |
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作者单位: | 云南大学云南省高校纳米材料与技术重点实验室; |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51062017,51262030) |
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摘 要: | 基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法研究了纯TiO2、S和La分别单掺杂及共掺杂锐钛矿相TiO2的晶体结构、电子结构、光学性质及带边位置,结果表明,S掺杂后TiO2的晶格常数、原子间的键长和原子电荷都发生了变化,导致掺杂后的八面体偶极矩增加,从而有利于光生电子-空穴对的分离,提高TiO2的光催化性能;S掺杂TiO2禁带中出现杂质能级,从而将TiO2的光谱响应红移至可见光区;La掺杂TiO2杂质能级出现在导带而非禁带中,带隙有所减小,吸收光谱的阈值波长发生了一定的红移;而S、La共掺杂TiO2的光谱响应范围向可见光区明显拓展,且氧化还原能力增强,因此S、La共掺杂可显著提高TiO2光催化性能。
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关 键 词: | 锐钛矿相TiO 第一性原理 S、La共掺杂 光催化性能 |
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